[go: up one dir, main page]

DE102007060669A1 - Tandem time-of-flight mass spectrometer for quantitative and qualitative analysis of traces of compounds and also for structural analysis of sample ions, comprises detector for detecting ions - Google Patents

Tandem time-of-flight mass spectrometer for quantitative and qualitative analysis of traces of compounds and also for structural analysis of sample ions, comprises detector for detecting ions Download PDF

Info

Publication number
DE102007060669A1
DE102007060669A1 DE102007060669A DE102007060669A DE102007060669A1 DE 102007060669 A1 DE102007060669 A1 DE 102007060669A1 DE 102007060669 A DE102007060669 A DE 102007060669A DE 102007060669 A DE102007060669 A DE 102007060669A DE 102007060669 A1 DE102007060669 A1 DE 102007060669A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ions
tof
ion
flight
mass spectrometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007060669A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007060669B4 (en
Inventor
Takaya Satoh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Publication of DE102007060669A1 publication Critical patent/DE102007060669A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007060669B4 publication Critical patent/DE102007060669B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/40Time-of-flight spectrometers
    • H01J49/408Time-of-flight spectrometers with multiple changes of direction, e.g. by using electric or magnetic sectors, closed-loop time-of-flight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

The tandem time-of-flight mass spectrometer comprises a time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) with a spiral flight path and another reflectron-type TOF-MS for analyzing masses of the fragmented ions. A detector (20) is provided for detecting the ions, which passes through the latter TOF-MS. The former TOF-MS with each circulation of the ions on the spiral flight path satisfies spatial focusing conditions concerning a flight direction and a level standing perpendicularly to the flight direction. An ion gate (16) is arranged on the spiral flight path of the former TOF-MS. An independent claim is also included for a method for tandem time-of-flight mass spectrometry.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie, die/das zur quantitativen Analyse und gleichzeitigen qualitativen Analyse von Spuren von Verbindungen sowie zur Strukturanalyse von Probenionen verwendet wird.The The present invention relates to a device as well Tandem time-of-flight mass spectrometry method used for quantitative analysis Analysis and simultaneous qualitative analysis of traces of compounds and for structural analysis of sample ions.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art

(Massenspektrometer)(Mass spectrometry)

Ein Massenspektrometer ionisert eine Probe in einer Ionenquelle, trennt die Ionen gemäß des jeweiligen m/z-Werts (Masse-Ladung-Verhältnis) durch den Massenanalysator und erfasst die getrennten Ionen mittels eines Detektors. Das Ergebnis wird in Form eines Massenspektrums dargestellt, in dem der m/z-Wert auf der horizontalen Achse angetragen ist, während die relative Menge auf der vertikalen Achse angetragen ist. Die m/z-Werte und die relativen Intensitäten der in der Probe enthaltenden Verbindungen werden erfasst. Es können qualitative und quantitative Informationen über die Probe abgeleitet werden. Als Ionisationsverfahren, Massentrennungsverfahren sowie Ionendetektionsverfahren werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere eng mit der Massentrennung verbunden. Abhängig von den verschiedene Prinzipien der Massentrennung werden Massenspektrometer in Quadropol-Massenspektrometer (QMS), Ionenfallen-Massenspektrometer (ITMS), Magnetsektor-Massenspektrometer, Flugzeitmassenspektrometer (TOFMS) und Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometer mit Fouriertransformation (FTICRMS) unterteilt.One Mass spectrometer ionizes a sample in an ion source, separating the ions according to the respective m / z-value (mass-charge-ratio) through the mass analyzer and detects the separated ions by means of a detector. The result is in the form of a mass spectrum in which the m / z value is plotted on the horizontal axis is while the relative amount is on the vertical axis is offered. The m / z values and the relative intensities the compounds contained in the sample are detected. It can qualitative and quantitative information about the sample be derived. As ionization method, mass separation method and ion detection methods, various methods are used. The present invention is particularly close to bulk separation connected. Depending on the different principles of Mass separation will be mass spectrometer in quadrupole mass spectrometer (QMS), Ion Trap Mass Spectrometer (ITMS), Magnetic Sector Mass Spectrometer, Time-of-flight mass spectrometer (TOFMS) and ion cyclotron resonance mass spectrometer divided by Fourier transform (FTICRMS).

(MS/MS-Messung und MS/MS-Gerät)(MS / MS measurement and MS / MS device)

In einem Massenspektrometer werden die in der Ionenquelle erzeugten Ionen in dem Massenanalysator gemäß des jeweiligen m/z-Werts getrennt und die getrennten Ionen werden erfasst. Das Resultat wird in Form eines Massenspektrums wiedergegeben, in dem die m/z-Werte der Ionen und deren relative Menge grafisch dargestellt werden. Im Gegensatz zu der später beschriebenen MS/MS-Messung wird diese Messung im Folgenden als MS-Messung bezeichnet. Bei einer MS/MS-Messung werden bestimmte in der Ionenquelle erzeugte Ionen durch die erste Stufe des Massenspektrometers (als MS1 abgekürzt) ausgewählt. Die ausgewählten Ionen werden als Präkursor-Ionen bezeichnet und können spontan zerfallen oder werden fragmentiert. Die sich ergebenden Produkt-Ionen werden in dem MS-Massenspektrometer der späteren Stufe (nachstehend abgekürzt als MS2) Massenanalysiert. Ein Gerät, das eine derartige MS/MS-Messung ermöglicht, wird als MS/MS-Gerät bezeichnet (1).In a mass spectrometer, the ions generated in the ion source in the mass analyzer are separated according to the respective m / z value and the separated ions are detected. The result is represented in the form of a mass spectrum in which the m / z values of the ions and their relative amounts are graphically represented. In contrast to the MS / MS measurement described later, this measurement is referred to below as MS measurement. In an MS / MS measurement, certain ions generated in the ion source are selected by the first stage of the mass spectrometer (abbreviated as MS1). The selected ions are called precursor ions and can spontaneously decay or become fragmented. The resulting product ions are mass analyzed in the later stage MS mass spectrometer (hereafter abbreviated as MS2). A device that enables such an MS / MS measurement is called an MS / MS device ( 1 ).

In einer MS/MS-Messung erhält man die m/z-Werte der Präkursor-Ionen, die m/z-Werte der Produkt-Ionen, die durch verschiedene Fragmentationswege erzeugt werden, sowie Informationen über ihre relativen Intensitäten. Folglich können Strukturinformationen über die Präkursor-Ionen abgeleitet werden (2). Es gibt verschiedene Variationen der zuvor genannten Kombination von zwei Massenspektrometern als MS/MS-Geräte, die MS/MS-Messungen durchführen können. Weiterhin gibt es viele Fragmentationsverfahren einschließlich kollisionsinduzierte Dissoziation (CID) unter Verwendung von Kollisionen mit Gas, Photodissoziation sowie Elektroneneinfang oder Elektronentransfer. Bei dem mit der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang stehenden Gerät handelt es sich um ein MS/MS-Gerät mit zwei TOF-MS-Geräten, die in einer Tandemanordnung verbunden sind. Zwischen den beiden TOF-MS-Geräten ist eine Einrichtung für eine CID-basierte Fragmentation angeordnet. Üblicherweise wird dieses System als TOF/TOF bezeichnet.In an MS / MS measurement one obtains the m / z values of the precursor ions, the m / z values of the product ions, which are generated by different fragmentation paths, as well as information about their relative intensities. Consequently, structural information about the precursor ions can be derived ( 2 ). There are several variations of the aforementioned combination of two mass spectrometers as MS / MS devices that can perform MS / MS measurements. Furthermore, there are many fragmentation methods including collision-induced dissociation (CID) using collisions with gas, photodissociation, and electron capture or electron transfer. The device related to the present invention is an MS / MS device having two TOF-MS devices connected in tandem. Between the two TOF-MS devices a device for a CID-based fragmentation is arranged. Usually this system is called TOF / TOF.

Die aus einem MS/MS-Gerät unter Verwendung eines CID-Verfahrens abgeleitete Fragmentationsinformation unterscheidet sich in Abhängigkeit von verschiedenen Kollisionsenergien, das heißt von verschiedenen kinetischen Energien der Ionen, die in die Kollisionszelle eintreten. Im Fall der vorliegend verwendeten MS/MS-Geräte werden die Energien in Niederenergie-CID im Bereich von einigen zehn eV und Hochenergie-CID im Bereich von einigen kV bis einigen zehn kV unterteilt.The from an MS / MS device using a CID method derived fragmentation information differs depending on of different collision energies, that is, of different ones kinetic energies of the ions entering the collision cell. In the case of the MS / MS devices used here the energies in low energy CID in the range of some ten eV and high energy CID ranging from several kV to several tens of kV divided.

Der Unterschied wird vom instrumentellen Aufbau bestimmt. Dies ist in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1 MS1 MS2 Kollisionsenergie QMS QMS Niedrig QMS TOFMS Niedrig TOFMS TOFMS Hoch Magnetsektor-MS Magnetsektor-MS Hoch Magnetsektor-MS QMS Niedrig Ionenfallen-MS Ionenfallen-MS Niedrig Ionenfallen-MS TOFMS Niedrig FTICR-MS FTICR-MS Niedrig The difference is determined by the instrumental structure. This is summarized in Table 1. Table 1 MS1 MS2 collision energy QMS QMS Low QMS TOFMS Low TOFMS TOFMS High Magnetic sector MS Magnetic sector MS High Magnetic sector MS QMS Low Ion trap MS Ion trap MS Low Ion trap MS TOFMS Low FTICR MS FTICR MS Low

Ein Vorteil der Hochenergie-CID besteht darin, dass man bei der Fragmentation von Peptiden, in denen mehrere zehn Aminosäuren miteinander verkettet sind, Informationen über Seitenketten erhalten kann. Es kann zwischen Leucin und Isoleucin, die dasselbe Molekulargewicht aufweisen, unterschieden werden.One The advantage of the high-energy CID is that it can be used in fragmentation of peptides that contain tens of amino acids with each other concatenated, get information about side chains can. It can be between leucine and isoleucine, which have the same molecular weight have to be distinguished.

(Flugzeit-Massenspektrometer (TOFMS))(Time of Flight Mass Spectrometer (TOFMS))

Bei einem TOFMS handelt es sich um ein Massenspektrometer zur Ermittlung der Masse-Ladung-Verhältnisse von Ionen, indem den Ionen eine konstante Energiemenge vermittelt wird, so dass die Ionen beschleunigt und zu einer Bewegung veranlasst werden, wobei man die Masse-Ladung-Verhältnisse aus den Zeiten, zu denen die Ionen am Detektor ankommen, ermittelt. Bei TOFMS werden die Ionen mit einer konstanten, gepulsten Spannung Va beschleunigt. Zu diesem Zeitpunkt ergibt sich aus dem Gesetz der Energieerhaltung die Geschwindigkeit des jeweiligen Ions zu

Figure 00040001
wobei m die Masse des Ions, q die elektrische Ladung des Ions und e die Elementarladung sind.A TOFMS is a mass spectrometer for determining the mass-to-charge ratios of ions by imparting a constant amount of energy to the ions so that the ions are accelerated and caused to move, with mass-to-charge ratios The times at which the ions arrive at the detector, determined. In TOFMS, the ions are accelerated at a constant, pulsed voltage V a . At this point in time, the law of conservation of energy results in the speed of the respective ion
Figure 00040001
where m is the mass of the ion, q the electric charge of the ion and e the elementary charge.

Das Ion erreicht den rückwärtig in einem bestimmten Abstand L angeordneten Detektor nach einer Flugzeit T.The Ion reaches the backward in a certain way Distance L arranged detector after a flight time T.

Figure 00040002
Figure 00040002

Formel (3) zeigt an, dass die Flugzeit T sich in Abhängigkeit von der Masse m des Ions ändert. Ein Gerät zur Trennung von Massen unter Verwendung dieses Prinzips ist ein TOFMS. Ein Beispiel eines linearen TOFMS ist in 1 dargestellt. Darüber hinaus sind Reflektron-TOF-MS-Geräte, bei denen man Verbesserungen der Energiefokussierung und eine Verlängerung der Flugstrecke erreicht, indem man zwischen eine Ionenquelle und einen Detektor ein Reflektronfeld anordnet, weit verbreitet. Ein Beispiel eines Reflektron-TOFMS ist in 4 dargestellt.Formula (3) indicates that the time of flight T changes as a function of the mass m of the ion. A device for separating masses using this principle is a TOFMS. An example of a linear TOFMS is in 1 shown. In addition, reflectron TOF-MS devices which achieve improvements in energy focusing and extension of the flight path by placing a reflectron field between an ion source and a detector are widely used. An example of a reflectron TOFMS is in 4 shown.

(TOFMS mit spiralförmiger Flugbahn)(TOFMS with helical trajectory)

Das Massenauflösungsvermögen eines TOFMS-Geräts ist als

Figure 00050001
definiert, wobei T die gesamte Flugzeit und ΔT die Peakbreite darstellen. Das heißt, dass die Massenauflösung verbessert werden kann, wenn die gesamte Flugzeit T verlängert werden kann, während man die Peakbreite ΔT konstant hält. Jedoch führt in dem linearen TOFMS und dem Refklektron-TOFMS nach dem Stand der Technik eine Verlängerung der gesamten Flugzeit T, das heißt eine Verlängerung der gesamten Flugstrecke, unmittelbar zu einer Vergrößerung des Geräts.The mass resolution capability of a TOFMS device is known as
Figure 00050001
where T is the total time of flight and ΔT is the peak width. That is, the mass resolution can be improved if the total flying time T can be prolonged while keeping the peak width ΔT constant. However, in the prior art linear TOFMS and refectory TOFMS, extending the total time of flight T, that is, extending the total flight distance, directly results in enlargement of the device.

Bei einem Multi-Turn-Flugzeit-Massenspektrometer handelt es sich um ein Gerät, das entwickelt wurde, um ein hohes Massenauflösungsvermögen zu verwirklichen, während gleichzeitig die Sperrigkeit des Geräts vermieden wird (s. M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara und I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, Seiten 1125–1142 ). Dieses Gerät verwendet vier toroidale elektrische Felder, wobei in jedem dieser Felder Matsuda-Platten mit einem zylindrischen elektrischen Feld kombiniert werden. Die Ionen werden dazu veranlasst, auf einer 8-förmigen Flugbahn mehrere Umläufe durchzuführen. Folglich kann die gesamte Flugzeit T verlängert werden. Dieses Gerät ermöglicht es, die räumliche und zeitliche Verteilung an der Erfassungsfläche bis zum Term erster Ordnung aufrecht zu erhalten.A multi-turn time-of-flight mass spectrometer is a device designed to achieve high mass resolution while avoiding bulkiness of the device. M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara and I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, pp. 1125-1142 ). This device uses four toroidal electric fields, each of which combines Matsuda plates with a cylindrical electric field. The ions are caused to make several rounds on an 8-shaped trajectory. Consequently, the total flight time T can be extended. This device makes it possible to maintain the spatial and temporal distribution at the detection surface up to the first-order term.

Jedoch leidet das TOFMS, bei dem die Ionen dazu veranlasst werden, auf einer geschlossenen Umlaufbahn mehrere Umläufe durchzuführen, an einem Überhol-Problem. Das heißt, dass Ionen mit kleinem m/z und großen Geschwindigkeiten Ionen mit großem m/z und kleineren Geschwindigkeiten überholen, da die Ionen mehrere Umläufe auf einer geschlossenen Flugbahn durchführen. Folglich gilt das fundamentale Konzept eines TOFMS, demzufolge leichtere Ionen früher an der Erfassungsfläche ankommen, nicht mehr.however suffers the TOFMS, which causes the ions to to make several rounds of a closed orbit on a passing problem. That means that ions with small m / z and high speeds ions with big m / z and lower speeds, because the ions make several rounds on a closed trajectory carry out. Consequently, the fundamental concept of a TOFMS, therefore lighter ions earlier at the detection surface arrive, no more.

Zur Lösung dieses Problems wurde ein TOFMS mit spiralförmiger Ionenflugbahn entwickelt. Das TOFMS mit spiralförmiger Flugbahn ist dadurch gekennzeichnet, dass der Startpunkt und der Endpunkt der geschlossenen Flugbahn bzgl. der Ebene der geschlossenen Flugbahn in orthogonaler Richtung zueinander verschoben sind. Dies wird durch ein Verfahren erreicht, bei dem die Ionen von Anfang an schräg eintreten (vgl. JP-A-2000-243345 ), durch ein Verfahren, bei dem der Startpunkt und Endpunkt der geschlossenen Flugbahn in einer orthogonalen Richtung unter Verwendung eines Deflektors verschoben werden (vgl. JP-A-2003-86129 ) oder durch ein Verfahren, bei dem schichtweise angeordnete toroidale elektrische Felder verwendet werden (vgl. JP-A-2006-12782 ).To solve this problem, a helical ion trajectory TOFMS has been developed. The TOFMS with a spiral trajectory is characterized in that the starting point and the end point of the closed trajectory with respect to the plane of the closed trajectory are shifted in the orthogonal direction to each other. This is achieved by a process in which the ions enter obliquely from the beginning (cf. JP-A-2000-243345 ) by a method in which the start point and end point of the closed trajectory are shifted in an orthogonal direction by using a deflector (see FIG. JP-A-2003-86129 ) or by a method using layered toroidal electric fields (cf. JP-A-2006-12782 ).

Auch wurde ein weiteres TOFMS, das auf einem ähnlichen Konzept basiert, entwickelt (vgl. PCT/WO/2005/001878 ). Bei diesem Gerät wird die Flugbahn eines Mehrfach-Reflektions-TOFMS (vgl. GB 2080021 ), bei dem ein Überholen auftritt, im Zickzack geführt.Also, another TOFMS based on a similar concept has been developed (cf. PCT / WO / 2005/001878 ). In this device, the trajectory of a multiple reflection TOFMS (see. GB 2080021 ), in which overtaking occurs, zigzagged.

(MALDI-Technik und verzögerte Ionenextraktion)(MALDI technique and delayed Ion extraction)

Bei der MALDI-Technik handelt es sich um ein Verfahren, das darin besteht, eine Matrix (beispielsweise eine Flüssigkeit, eine kristalline Verbindung, ein Metallpulver oder ähnliches) vorzubereiten, die bei der Wellenlänge des verwendeten Laserlichts ein Absorptionsband aufweist, mit der Matrix eine Probe zu vermischen bzw. in der Matrix eine Probe aufzulösen, diese zu verfestigen und die Matrix mit dem Laserlicht zu bestrahlen, um die Probe zu verdampfen oder zu ionisieren. Bei einem durch die MALDI-Technik verkörperten Laserinduzierten Ionisiationsverfahren sind die während der Ionenerzeugung erzeugten anfänglichen Energien über einen weiten Bereich verteilt. Um die Energien bzgl. der Zeit zusammenzuführen, wird in den meisten Fällen eine verzögerte Ionenextraktion verwendet. Die verzögerte Ionenextraktion besteht darin, dass mit einer Verzögerung von einigen hundert Nanosekunden bzgl. der Laserbestrahlung eine gepulste Spannung angelegt wird.at The MALDI technique is a procedure that consists of a matrix (for example, a liquid, a crystalline Compound, a metal powder or the like), at the wavelength of the laser light used Absorption band has, with the matrix to mix a sample or dissolve a sample in the matrix, solidify it and to irradiate the matrix with the laser light to the sample evaporate or ionize. At one through the MALDI technique are embodied laser-induced ionization processes the initial generated during ion generation Energies distributed over a wide range. To the energies in terms of time, is merging in most cases used a delayed ion extraction. The delayed Ion extraction is that with a delay of a few hundred nanoseconds with respect to laser irradiation pulsed voltage is applied.

5 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer herkömmlichen MALDI-Ionenquelle mit verzögerter Ionenextraktion. Eine Probe wird mit einer Matrix (beispielsweise einer Flüssigkeit, einer kristallinen Verbindung, einem Metallpulver oder ähnlichem) vermischt und in dieser aufgelöst. Daraufhin wird die Matrix verfestigt und auf einem Probenhalter angeordnet. Um den Zustand der Probe beobachten zu können, sind eine Linse 2, ein Spiegel 2 sowie eine CCD-Kamera vorhanden. Über eine Linse 1 und einen Spiegel 1 wird Laserlicht auf die Probe geleitet, um die Probe zu verdampfen oder zu ionisieren. Die erzeugten Ionen werden durch an eine Zwischenelektrode 1 sowie eine Basiselektrode angelegte Spannungen beschleunigt und in den Massenanalysator geführt. 5 shows a diagram illustrating a conventional MALDI ion source with delayed ion extraction. A sample is mixed with and dissolved in a matrix (for example, a liquid, a crystalline compound, a metal powder or the like). The matrix is then solidified and placed on a sample holder. In order to observe the state of the sample are a lens 2 , a mirror 2 and a CCD camera available. About a lens 1 and a mirror 1 Laser light is directed to the sample to vaporize or ionize the sample. The generated ions are passed through to an intermediate electrode 1 as well as a base electrode applied voltages accelerated and fed into the mass analyzer.

Weiterhin wird in 5 eine Abfolge an Schritten zur Messung der Flugzeit in einen Vorgang mit verzögerter Ionenextraktion dargestellt. Zunächst befinden sich eine Zwischenelektrode 1 und ein Probenhalter auf demselben Potential Vs. Dann wird nach einer Verzögerung von einigen hundert Nanosekunden bzgl. des Empfangs eines die Laseranregung angebenden Signals vom Laser das Potential Vs an der Zwischenelektrode 1 mit hoher Geschwindigkeit auf das Potential V1 verändert, um zwischen dem Probenhalter und der Zwischenelektrode 1 einen Potentialgradienten zu erzeugen. Dies beschleunigt die erzeugten Ionen. Die Startzeit der Messung der Flugzeit wird mit der Anstiegszeit der gepulsten Spannung synchronisiert.Furthermore, in 5 a sequence of steps for measuring the time of flight into a process with ver delayed ion extraction shown. First, there is an intermediate electrode 1 and a sample holder at the same potential Vs. Then, after a delay of a few hundred nanoseconds with respect to the reception of a signal indicating the laser excitation from the laser, the potential Vs at the intermediate electrode 1 at high speed to the potential V 1 changed to between the sample holder and the intermediate electrode 1 to generate a potential gradient. This accelerates the generated ions. The start time of the measurement of the time of flight is synchronized with the rise time of the pulsed voltage.

(TOFMS mit orthogonaler Beschleunigung)(TOFMS with orthogonal acceleration)

Die MALDI-Technik weist zu TOFMS eine große Nähe auf, da die Ionen auf eine gepulste Weise erzeugt werden. Jedoch umfassen die Ionisationsverfahren für eine massenspektrometrische Analyse zahlreiche Verfahren einer kontinuierlichen Ionenerzeugung wie beispielsweise Elektronaufprall (EI), chemische Ionisation (CI), Ionisation mit Elektrospray (ESI) sowie chemische Ionisation bei Umgebungsdruck (APCI). Um diese Ionisationsverfahren mit TOFMS zu kombinieren, wurde ein TOFMS mit orthogonaler Beschleunigung entwickelt.The MALDI technology is close to TOFMS since the ions are generated in a pulsed manner. However, include the ionization method for a mass spectrometric Analysis numerous methods of continuous ion generation such as electron impact (EI), chemical ionization (CI), Ionization with electrospray (ESI) and chemical ionization at ambient pressure (APCI). To combine these ionization methods with TOFMS, a TOFMS with orthogonal acceleration was developed.

6 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines TOFMS unter Verwendung einer orthogonalen Beschleunigung. Eine Ionenquelle, die kontinuierlich Ionen erzeugt, erzeugt einen Ionenstrahl, der kontinuierlich mit kinetischen Energien von einigen zehn eV in einen orthogonalen Beschleuniger eingebracht wird. In dem orthogonalen Beschleuniger wird zur Beschleunigung der Ionen in einer Richtung, die zu der Richtung, in der die Ionen von der Ionenquelle aus eingebracht werden, orthogonal verläuft, eine gepulste Spannung angelegt, die größer als einige zehn kV ist. 6 FIG. 12 is a diagram illustrating a TOFMS using orthogonal acceleration. FIG. An ion source that continuously generates ions creates an ion beam that is continuously introduced into an orthogonal accelerator with kinetic energies of tens of eV. In the orthogonal accelerator, in order to accelerate the ions in a direction orthogonal to the direction in which the ions are introduced from the ion source, a pulsed voltage greater than tens of kV is applied.

(TOF/TOF)(TOF / TOF)

Ein MS/MS-Gerät, bei dem zwei TOFMS-Geräte tandemartig miteinander verbunden sind, wird üblicherweise als TOF/TOF-Gerät bezeichnet und wird hauptsächlich in einem Gerät verwendet, bei dem eine MALDI-Ionenquelle genutzt wird. Ein TOF/TOF-Gerät nach dem Stand der Technik, das aus einem linearen TOFMS und einem Reflektron-TOFMS zusammengesetzt ist, ist in 7 dargestellt. Zwischen diesen ist ein Ionengatter zur Auswahl von Präkursor-Ionen angeordnet. Der Brennpunkt des ersten TOFMS ist nahe des Ionengatters angeordnet.An MS / MS device in which two TOFMS devices are tandemly connected is commonly referred to as a TOF / TOF device and is mainly used in a device that uses a MALDI ion source. A prior art TOF / TOF device composed of a linear TOFMS and a reflectron TOFMS is shown in FIG 7 shown. Between them an ion gate for selection of precursor ions is arranged. The focal point of the first TOFMS is located near the ion gate.

Es gibt verschiedene Arten von Ionengattern. Ein typisches Ionengatter besteht aus einer Bauweise mit parallelen Platten, bei der zwei Elektroden einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein weiteres typisches Ionengatter ist das Bradbury-Nielson-Ionengatter, bei dem abwechselnd Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an mehrere Drähte angelegt werden. Weiterhin wird als Verfahren zur Verbesserung der Ionenselektivität vorgeschlagen, entlang der Flugachse zwei Ionengatter anzuordnen (s. JP-A-2005-302728 ).There are several types of ion gates. A typical ion gate consists of a parallel plate construction in which two electrodes are arranged opposite each other. Another typical ion gate is the Bradbury-Nielson ion gate, which alternately applies voltages of different polarities to multiple wires. Furthermore, it is proposed as a method for improving the ion selectivity, along the flight axis to arrange two ion gates (s. JP-A-2005-302728 ).

In einigen Fällen können Präkursor-Ionen spontan fragmentieren (das heißt, es handelt sich um metastabile Zerfälle, post-source decay (PSD)). In anderen Fällen werden die Präkursor-Ionen in einer Kollisionszelle, die vor dem Reflektronfeld des ersten oder zweiten TOFMS angeordnet ist, erzwungenermaßen fragmentiert. Im Folgenden werden die Vorteile und Nachteile eines MALDI-TOF/TOF-Massenspektrometers beschrieben.In Some cases may involve precursor ions fragment spontaneously (that is, it is metastable Decays, post-source decay (PSD)). In other cases will be the precursor ions in a collision cell, which before the Reflector field of the first or second TOFMS is arranged, forced fragmented. The following are the advantages and disadvantages of a MALDI-TOF / TOF mass spectrometer described.

Vorteileadvantages

  • Vorteil 1: Es ist unter Verwendung der MS/MS-Technik möglich, Proben, die mit einer MALDI-Technik ionisiert wurden, effektiv zu messen.Advantage 1: It is possible using the MS / MS technique Samples that were ionized with a MALDI technique effectively too measure up.
  • Vorteil 2: Es handelt sich um eines der wenigen Geräte, die dazu fähig sind, Ionen mit einer hohen Kollisionsenergie (ca. 20 keV) zu fragmentieren (s. Tabelle 1).Advantage 2: It is one of the few devices capable of producing ions with high collision energy (about 20 keV) to fragment (see Table 1).

Nachteiledisadvantage

  • Nachteil 1: Die Selektivität bezüglich der Präkursor-Ionen ist niedrig.Disadvantage 1: The selectivity with respect to the precursor ion is low.
  • Nachteil 2: Die Massenauflösung und die Massengenauigkeit des MS2 sind niedrig.Disadvantage 2: The mass resolution and the mass accuracy of the MS2 are low.
  • Nachteil 3: Da die durch die PSD-Fragmentation erzeugten Produkt-Ionen und die durch die CID-Fragmentation erzeugten Produkt-Ionen miteinander vermischt sind, ist das sich ergebene Spektrum kompliziert und schwer zu analysieren.Disadvantage 3: Since the product ions produced by the PSD fragmentation and the product ions generated by the CID fragmentation mixed, the resulting spectrum is complicated and difficult analyze.
  • Nachteil 4: Es kann nur eine Art an Präkursor-Ionen ausgewählt werden.Disadvantage 4: There can only be one kind of precursor ions to be selected.

Dies führt zu einem unnötigen Verbrauch der Probe.This leads to unnecessary consumption of the sample.

Wie später beschrieben werden wird, gibt es einige Berichte über Verfahren zur Überwindung der Nachteile 1 und 2. Jedoch handelt es sich bei den Nachteilen 3 und 4 um fundamentale Nachteile der TOF/TOF-Geräte nach dem Stand der Technik und es ist demzufolge schwer, diese Nachteile zu überwinden.As will be described later, there are some reports about Method for overcoming the disadvantages 1 and 2. However disadvantages 3 and 4 are fundamental disadvantages the TOF / TOF devices of the prior art and it is therefore difficult to overcome these disadvantages.

(1. Problem bei den Geräten nach dem Stand der Technik)(1st problem with the devices after the prior art)

Ein erstes Problem bei den Geräten nach dem Stand der Technik liegt darin, dass die Präkursor-Ionen-Selektivität niedrig ist. Die Präkursor-Ionen-Selektivität hängt mit der effektiven Flugzeit des TOF1 und mit der Leistungsfähigkeit des Ionengatters zusammen. Oft handelt es sich bei dem ersten MS bei den TOF/TOF-Geräten nach dem Stand der Technik um ein lineares TOFMS, wie zuvor erwähnt. Demzufolge liegt die effektive Flugstrecke bei ungefähr 0,5 m. Es ist notwendig, die Leistungsfähigkeit des Ionengatters in räumlicher und zeitlicher Hinsicht zu berücksichtigen. 8 zeigt für den Fall, in dem die effektive Flugstrecke des TOF1 auf 0,5 m gesetzt wird, die Unterschiede der Zeiten, zu denen Ionen mit einem m/z-Wert von 999, 1.000 und 1.001 sowie kinetischen Energien von 20,0 kV und 19.9 kV an Positionen 0,3 m vor und nach dem Ionen-Brennpunkt des TOF1 ankommen bzgl. der Zeit, zu der Ionen mit einem m/z-Wert von 1.000 und einer kinetischen Energie von 20,0 kV an denselben Positionen ankommen. Der Brennpunkt (0 m auf der horizontalen Achse) ist der Brennpunkt des TOF1. Es ist ersichtlich, dass Ionen mit demselben m/z-Wert aber unterschiedlichen kinetischen Energien zur selben Zeit ankommen.A first problem with the prior art devices is that the precursor ion selectivity is low. The precursor ion selectivity is related to the effective time of flight of the TOF1 and to the performance of the ion gate. Often, the first MS in the prior art TOF / TOF devices is a linear TOFMS, as previously mentioned. As a result, the effective flight distance is about 0.5 m. It is necessary to consider the performance of the ion gate in spatial and temporal terms. 8th shows in the case where the effective travel distance of the TOF1 is set to 0.5 m, the differences of the times to which ions with a m / z value of 999, 1,000 and 1,001 as well as kinetic energies of 20.0 kV and 19.9 kV arrives at positions 0.3 m before and after the ion focus of the TOF1 with respect to the time at which ions with a m / z value of 1,000 and a kinetic energy of 20.0 kV arrive at the same positions. The focal point (0 m on the horizontal axis) is the focal point of the TOF1. It can be seen that ions of the same m / z value but different kinetic energies arrive at the same time.

Aus der Figur ist ersichtlich, dass Ionen, die sich im m/z-Wert um eine Einheit unterscheiden, an den Positionen 0,1 m vor und hinter dem Brennpunkt keinen Zeitunterschied aufweisen und folglich miteinander überlappen. Dies bedeutet, dass es unabhängig davon, wie kurz die Ansprechzeit des Ionengatters ist, unmöglich ist, diese Ionen zu trennen. Weiterhin beträgt an Positionen innerhalb 0,1 m vor und nach dem Brennpunkt, an denen kein Überlapp besteht, der Zeitunterschied ungefähr 5 ns pro m/z. Darüber hinaus beträgt der räumliche Unterschied nur ungefähr 0,5 mm. Folglich können die Ionen nicht getrennt werden. Als Ergebnis ergibt sich die Bedingung, dass das Ionengatter nahe dem Brennpunkt des TOF1 angeordnet werden muss. Weiterhin ergibt sich die Präkursor-Selektivität des TOF/TOF zu ungefähr zwei Einheiten um m/z herum.Out It can be seen from the figure that ions which vary in m / z by one Unit differ, at the positions 0.1 m in front and behind the Focus point have no time difference and thus overlap with each other. This means that it does not matter how short the response time of the ion gate is impossible to separate these ions. Furthermore, at positions within 0.1 m before and after the focal point where there is no overlap, the Time difference about 5 ns per m / z. About that In addition, the spatial difference is only approximate 0.5 mm. Consequently, the ions can not be separated. As a result, the condition that the ion gate comes close results at the focal point of the TOF1. Furthermore results the precursor selectivity of the TOF / TOF about two units around m / z.

(2. Problem mit Geräten nach dem Stand der Technik)(2nd problem with devices after the prior art)

Ein zweites Problem bei den Geräten nach dem Stand der Technik besteht darin, dass die Massenauflösung und die Massengenauigkeit des MS2 niedrig ist. Der Grund für die niedrige Massenauflösung und Massengenauigkeit des MS2 ist eng mit dem Problem 1 und der hochenergetischen CID, die ein Vorteil des TOF/TOF-Geräts ist, verbunden.One second problem with the devices of the prior art is that the mass resolution and the mass accuracy MS2 is low. The reason for the low mass resolution and mass accuracy of the MS2 is closely related to problem 1 and the high-energy CID, which is an advantage of the TOF / TOF device is connected.

Die kinetische Energie Upro eines Produkt-Ions, das durch kollisionsinduzierte Dissoziation erzeugt wird, kann dargestellt werden als Upro = (m/Mpre) × Upre wobei Upre die kinetische Energie des Präkursor-Ion, Mpre die Masse des Präkursor-Ion und m die Masse des Produkt-Ions sind. Beispielsweise beträgt, falls die Beschleunigungsenergie 20 kV und die Valenz des Präkursor-Ions 1 ist, die kinetische Energie Upre 20 kV und folglich werden durch die Fragmentation prinzipiell Produkt-Ionen mit kinetischen Energien zwischen 0 und 20 keV erzeugt.The kinetic energy U pro of a product ion generated by collision-induced dissociation can be represented as Upro = (m / M pre ) × U pre where U pre is the kinetic energy of the precursor ion, M pre is the mass of the precursor ion and m is the mass of the product ion. For example, if the acceleration energy is 20 kV and the valency of the precursor ion 1 is, the kinetic energy U pre 20 kV and consequently the fragmentation generates in principle product ions with kinetic energies between 0 and 20 keV.

In diesem Zusammenhang wurden einige Verfahren vorgeschlagen, um Ionen mit einem breiten Bereich an kinetischen Energien zusammenzuführen. Bei einem Verfahren (vgl. US-Patent Nr. 6,441,369 ) wird die Verteilung der kinetischen Energien durch Abbremsen, Fragmentation und Beschleunigen unterdrückt. Bei einem anderen Verfahren (s. US-Patent Nr. 6,300,627 ) wird nach der Fragmentation das Potential in einen bestimmten Bereich schnell abgeändert und die Ionen daraufhin erneut beschleunigt. Bei einem weiteren Verfahren (s. US-Patent Nr. 4,625,112 ) wird ein Reflektronfeld mit einem Gradienten des elektrischen Felds verwendet. Bei noch einem weiteren Verfahren (vgl. JP-A-2006-196216 ) wird eine erneute Beschleunigung mit einem versetzten parabolischen Ionenspiegel (ein durch ein lineares elektrisches Feld und ein parabolisches elektrisches Feld gebildetes Reflektronfeld) miteinander kombiniert. Jedoch ist es mit diesen Verfahren schwierig, alle Ionen, die einen großen Bereich an kinetischen Energien aufweisen, zusammenzuführen. Allgemein gesehen führen MS/MS-Messungen zu einem geringeren Massenauflösungsvermögen als MS-Messungen unter Verwendung eines Reflektron-TOFMS.In this connection, some methods have been proposed to combine ions with a wide range of kinetic energies. In a method (cf. U.S. Patent No. 6,441,369 ) suppresses the distribution of kinetic energies by decelerating, fragmenting and accelerating. In another method (s. U.S. Patent No. 6,300,627 ), the potential is quickly changed to a certain range after fragmentation and the ions are then accelerated again. In another method (s. U.S. Patent No. 4,625,112 ) uses a reflectron field with a gradient of the electric field. In yet another method (see. JP-A-2006-196216 ), a renewed acceleration is combined with an offset parabolic ion mirror (a reflectron field formed by a linear electric field and a parabolic electric field). However, these methods make it difficult to combine all the ions that have a large range of kinetic energies. Generally speaking, MS / MS measurements result in lower mass resolving power than MS measurements using a reflectron TOFMS.

Das Auflösungsvermögen wird durch den Aufbau des TOF/TOF-Geräts verschlechtert. Wie zuvor im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben wurde, basiert ein TOFMS auf der Annahme, dass sich sämtliche Ionen zum Zeitpunkt des Startens der Messung mit Ausnahme einer anfänglichen Verteilung an derselben Position befinden. Falls jedoch TOFMS-Geräte tandemartig miteinander verbunden werden, befinden sich nicht alle Ionen in einer identischen Ausgangsposition, da Ionen mit unterschiedlichem m/z durch das TOF1 getrennt werden und aufgrund der schlechten Präkursor-Ionen-Selektivität mehrere Ionen mit unterschiedlichen m/z-Werten in das zweite TOFMS eingebracht werden. Folglich verschlechtern sich die Massenauflösung und die Massengenauigkeit des TOF2.The Resolving power is provided by the design of the TOF / TOF device deteriorated. As previously in the context of the prior art A TOFMS is based on the assumption that all ions at the time of starting the measurement with the exception of an initial distribution at the same Position. However, if TOFMS devices are tandem not all ions are in an identical starting position, since ions with different m / z are separated by the TOF1 and due to poor precursor ion selectivity several ions with different m / z values into the second TOFMS be introduced. As a result, the mass resolution deteriorates and the mass accuracy of the TOF2.

(3. Problem bei Geräten nach dem Stand der Technik)(3rd problem with devices after the prior art)

Ein drittes Problem bei den Geräten nach dem Stand der Technik besteht darin, dass die Ergebnisse einer MS/MS-Messung komplex sind. Der Hauptvorteil eines TOF/TOF-Geräts besteht darin, dass es eines der wenigen Geräte ist, das eine hochenergetische CID ermöglicht. Jedoch ist bekannt, dass bei der MALDI-Technik üblicherweise metastabile Zerfälle (PSD, post-source decay) stattfinden. Die Fragmentierungspfade eines PSD-Prozesses liegen nahe an den Pfaden einer niederenergetischen CID. Weiterhin handelt es sich bei den TOF/TOF-Geräten nach dem Stand der Technik beim TOF1 um ein lineares TOFMS und es ist folglich unmöglich, PSD-Ionen abzutrennen. Folglich spiegeln die MS/MS-Messergebnisse gleichzeitig Fragmentationen aufgrund von CID und PSD wieder. Im Ergebnis, wie in Problem 2 dargestellt, wird das MS/MS-Spektrum aufgrund der niedrigen Auflösung des MS2 sehr komplex. Folglich ist es schwierig, das Spektrum zu analysieren.One third problem with the devices of the prior art is that the results of an MS / MS measurement are complex. The main advantage of a TOF / TOF device is that It is one of the few devices that has a high energy level CID enabled. However, it is known that in the MALDI technique usually metastable decays (PSD, post-source decay) take place. The fragmentation pathways of a PSD process are close to the Paths of a low-energy CID. It continues to be in the prior art TOF / TOF devices TOF1 around a linear TOFMS and it is therefore impossible Separate PSD ions. Consequently, the MS / MS measurement results reflect at the same time fragmentations due to CID and PSD again. in the The result, as shown in problem 2, is the MS / MS spectrum very complex due to the low resolution of the MS2. Consequently, it is difficult to analyze the spectrum.

(4. Problem bei Geräten nach dem Stand der Technik)(4th problem with devices after the prior art)

Ein viertes Problem mit den Geräten nach dem Stand der Technik besteht darin, dass es während einer MS/MS-Messung nur möglich ist, den Fragmentationspfad eines einzigen Präkursor-Ions zu messen. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse von Berechnungen der Beziehung zwischen der Massen der ersten Präkursor-Ionen und der Masse eines Präkursor-Ions, das als nächstes ausgewählt werden kann, falls mehrere Präkursor-Ionen in MS/MS-Messungen unter Verwendung eines TOF/TOF-Geräts, bei dem nach dem Stand der Technik ein lineares TOFMS und ein Reflektron-TOFMS kombiniert werden. L1 ist die effektive Flugstrecke des ersten (linearen) TOFMS. L2 ist die effektive Flugstrecke des zweiten (Reflektron) TOFMS. Bei der Berechnung wurde L1/L2 auf 0,5 gesetzt. Tabelle 2 Masse des zuerst ausgewählten Präkursor-Ions Masse des Präkursor-Ions, das als nächstes ausgewählt werden kann, falls L1/L2 = 0,5 500 4.500 600 5.400 700 6.300 800 7.200 900 8.100 1.000 9.000 1.100 9.900 1.200 10.800 1.300 11.700 1.400 12.600 1.500 13.500 A fourth problem with the prior art devices is that during an MS / MS measurement, it is only possible to measure the fragmentation path of a single precursor ion. Table 2 shows the results of calculations of the relationship between the masses of the first precursor ions and the mass of a precursor ion that can next be selected if multiple precursor ions are measured in MS / MS measurements using a TOF / TOF Apparatus in which a linear TOFMS and a reflectron TOFMS are combined in the prior art. L1 is the effective flight path of the first (linear) TOFMS. L2 is the effective flight path of the second (reflectron) TOFMS. In the calculation, L1 / L2 was set to 0.5. Table 2 Mass of the first selected precursor ion Mass of the precursor ion that can be selected next if L1 / L2 = 0.5 500 4500 600 5400 700 6300 800 7200 900 8100 1000 9000 1100 9900 1200 10,800 1300 11,700 1400 12,600 1500 13,500

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich wird, ist der Massenunterschied zwischen dem ersten ausgewählten Präkursor-Ion und dem nächsten ausgewählten Präkursor-Ion groß. Es war tatsächlich unmöglich, mehrere Präkursor-Ionen in einer Messung auszuwählen. Dies bedeutet, dass die Probe unnötig verbraucht wird, da mit Ausnahme der ausgewählten Präkursor-Ionen sämtliche Ionen unterdrückt wurden.As from Table 2, the mass difference is between the first selected precursor ion and the next selected precursor ion big. It was actually impossible to have multiple precursor ions in a measurement. This means that the sample is unnecessarily consumed, except for the selected Precursor ions suppress all ions were.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues TOF/TOF-Gerät zu schaffen, das das Problem mit den TOF/TOF-Geräten nach dem Stand der Technik überwindet, während die Vorteile des TOF/TOF-Geräts nach dem Stand der Technik genutzt werden. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das in diesem neuen TOF/TOF-Gerät implementiert wird.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a new TOF / TOF Ge It is also desirable to provide a solution which overcomes the problem with the prior art TOF / TOF devices while taking advantage of the prior art TOF / TOF device. It is a further object of the invention to provide a method that is implemented in this new TOF / TOF device.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer mit: einer Ionenquelle zur Ionisierung einer Probe, Beschleunigungsmittel zur Beschleunigung der erzeugten Ionen in gepulster Weise, einen ersten Flugzeit-Massenspektrometer (TOF), das aus mehreren elektrischen Sektoren besteht und eine spiralförmige Flugbahn aufweist, wobei die beschleunigten Ionen dazu veranlasst werden, sich spiralförmig fortzubewegen, einem in dem ersten TOF-Massenspektrometer angeordneten Ionengatter, das ausschließlich Ionen mit einem bestimmten Masse-Ladung-Verhältnis auswählt, einer in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordneten Kollisionszelle, die mit Gas gefüllt ist, um die ausgewählten Ionen zu fragmentieren, einem bezüglich der Flugrichtung nach der Kollisionszelle angeordneten zweiten Flugzeit-Massenspektromter (TOF) der Reflektronart zur Analyse der Massen der fragmentierten Ionen sowie einem Detektor zur Erfassung der Ionen, die das zweite TOF-Massenspektrometer durchlaufen haben. Das erste TOF-Massenspektrometer erfüllt bzgl. der Flugrichtung und einer zur Flugrichtung senkrecht stehenden Ebene jedes Mal, wenn Ionen auf der spiralförmigen Flugbahn einen Umlauf durchführen, räumliche Fokussierungsbedingungen. Das Ionengatter ist innerhalb des ersten TOF-Massenspektrometers in der spiralförmigen Flugbahn angeordnet. Die durch das Ionengatter ausgewählten Ionen durchlaufen die in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordneten elektrischen Sektoren und treten in die Kollisionszelle ein.A Embodiment of the present invention provides Tandem time-of-flight mass spectrometer with: an ion source for ionization a sample, accelerating means for accelerating the ions generated in a pulsed manner, a first Time of Flight Mass Spectrometer (TOF), which consists of several electrical sectors and a spiral Trajectory, causing the accelerated ions to spiraling, one in the first TOF mass spectrometer arranged ion gate, which exclusively ions with selects a certain mass-to-charge ratio, a collision cell arranged in the direction of flight to the ion gate, which is filled with gas to the selected ions to fragment, one with respect to the direction of flight the collision cell arranged second time-of-flight mass spectrometer (TOF) of the reflectron type for the analysis of the masses of the fragmented ones Ions and a detector for detecting the ions, the second Have passed through TOF mass spectrometer. The first TOF mass spectrometer met with respect to the direction of flight and one to the direction of flight vertical plane every time ions on the spiral Trajectory perform a round, spatial focusing conditions. The ion gate is within the first TOF mass spectrometer arranged in the spiral trajectory. The by the Ion gates selected ions pass through in the direction of flight after the ion gate arranged electrical sectors and connect into the collision cell.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem ersten und dem zweiten TOF-Massenspektrometer ein zweiter Detektor angeordnet, der in die Ionenflugbahn hinein und aus dieser heraus bewegt werden kann.According to one Feature of the present invention is between the first and the second TOF mass spectrometer arranged a second detector, which are moved into and out of the ion trajectory can.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein weiterer Detektor angeordnet, um Ionen zu erfassen, die das erste TOF-Massenspektrometer durchlaufen haben. Der zwischen diesem Detektor und dem Ionengatter angeordnete elektrische Sektor ist mit einem Loch versehen, um ein Durchtreten der Ionen zu ermöglichen. Die Kollisionszelle und das zweite TOF-Massenspektrometer sind derart angeordnet, dass Ionen, die das Loch durchlaufen haben, in die Kollisionszelle eintreten.According to one further feature of the invention, a further detector is arranged, to detect ions that pass through the first TOF mass spectrometer to have. The arranged between this detector and the ion gate electrical sector is provided with a hole to pass through to allow the ions. The collision cell and the second TOF mass spectrometers are arranged such that ions containing the Have passed through hole, enter the collision cell.

Die Energieversorgung einer das Ionendurchgangsloch in dem elektrischen Sektor umfassenden hierarchischen Ebene kann unabhängig von den anderen hierarchischen Ebenen abgeschaltet werden. Wird mit dem ersten und zweiten TOF-MS eine Tandem-Massenanalyse durchgeführt, so wird die Energieversorgung der hierarchischen Ebene abgeschaltet und die Ionen können das Loch durchlaufen.The Power supply to the ion passage hole in the electrical Sector comprehensive hierarchical level can be independent be switched off from the other hierarchical levels. Becomes carried out a tandem mass analysis with the first and second TOF-MS, Thus, the power supply to the hierarchical level is turned off and the ions can go through the hole.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Zeit, zu der die Energieversorgung abgeschaltet wird, diejenige Zeit, zu der Präkursor-Ionen durchtreten.According to one Another feature of the invention is the time at which the power supply is turned off, the time to the precursor ions pass.

Gemäß einem noch weiteren Merkmal der Erfindung sind in demselben freien Raum auf der spiralförmigen Flugbahn zwei Ionengatter angeordnet. Eine Spannung zum Ein- und Ausschalten der Gatter wird von derselben Energieversorgung bereitgestellt.According to one Still another feature of the invention is in the same free space arranged on the spiral trajectory two ion gates. A voltage for turning on and off the gates is from the same Energy supply provided.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind an derselben Winkelposition an verschiedenen freien Stellen auf der spiralförmigen Flugbahn zwei Ionengatter angeordnet. Eine Spannung zum An- und Ausschalten der Gatter wird von derselben Energieversorgung bereitgestellt.According to one additional feature of the invention are at the same angular position at different vacancies on the spiral Trajectory two ion gates arranged. A voltage for switching on and off the gate is provided by the same power supply.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an mehreren Stellen an derselben Winkelposition an verschiedenen freien Stellen auf der spiralförmigen Flugbahn mehrere Ionengatter angeordnet.According to one Another feature of the invention are in several places on the same Angular position at different vacancies on the spiral Trajectory multiple ion gates arranged.

Nachdem die Ionen alle Ionengatter durchlaufen haben, werden die Ionen dazu veranlasst, elektrische Sektoren zu durchlaufen.After this the ions have passed through all the ion gates, the ions become to it caused to go through electrical sectors.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist in Flugrichtung vor der Kollisionszelle ein Abbremsbereich und in Flugrichtung nach der Kollisionszelle ein Bereich zur erneuten Beschleunigung angeordnet.According to one additional feature of the invention is in the direction of flight in front of the collision cell a deceleration area and in the direction of flight to the collision cell arranged a re-acceleration area.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung handelt es sich bei dem Reflektronfeld des zweiten TOF-MS um einen Ionenspiegel mit einer gekrümmten Potentialverteilung.According to one additional feature of the invention is the reflectron field of the second TOF-MS with an ion mirror a curved potential distribution.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist in Flugrichtung gesehen nach der Kollisionszelle ein Bereich zur erneuten Beschleunigung vorgesehen. Bei dem Reflektronfeld des zweiten TOF-MS handelt es sich um einen Ionenspiegel mit einer Potentialverteilung in Form einer tandemartigen Kombination einer geraden Linie und einer parabolischen Linie.According to an additional feature of the invention is seen in the direction of flight after Kollisionszel le an area for re-acceleration provided. The reflectron field of the second TOF-MS is an ion mirror with a potential distribution in the form of a tandem-like combination of a straight line and a parabolic line.

Bei einem von mehreren Elektroden gebildeten Reflektronfeld wird, falls die an die Elektroden angelegten Spannungen mittels zweier Spannungsversorgungen unterschiedlicher Polaritäten und einem benachbarte Elektroden verbindenden Widerstand geteilt bereitgestellt werden, eine zwischen den beiden Elektroden an den Enden liegende Elektrode auf Erdpotential gelegt. Die beiden Spannungsversorgungen werden mit den Elektroden an den gegenüberliegenden Enden verbunden. Die Polaritäten der beiden Spannungsversorgungen liegen auf den unterschiedlichen Seiten des Erdpotentials.at a reflectron field formed by a plurality of electrodes, if the voltages applied to the electrodes by means of two power supplies different polarities and an adjacent electrode shared resistance to be shared, one between the electrode located at the ends of the two electrodes at ground potential placed. The two power supplies are connected to the electrodes connected at the opposite ends. The polarities the two power supplies are on the different Sides of the earth potential.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung wird die Probe in der Ionenquelle durch eine Bestrahlung der auf einem leitenden Probenhalter angeordneten Probe mit Laserlicht ionisiert.According to one additional feature of the invention, the sample in the Ion source by irradiation on a conductive sample holder arranged sample ionized with laser light.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung wird die Probe in der Probenquelle durch eine MALDI-Technik ionisiert.According to one additional feature of the invention, the sample in the Sample source ionized by a MALDI technique.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung werden die Ionen mit verzögerter Ionenextraktion beschleunigt.According to one additional feature of the invention are the ions with accelerated delayed ion extraction.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung handelt es sich bei den Beschleunigungsmitteln zur Beschleunigung der Ionen auf gepulste Weise aus der Ionenquelle heraus um ein Verfahren mit orthogonaler Beschleunigung, bei dem in der kontinuierlichen Ionenquelle erzeugten Ionen mit niedrigen Energien geführt und die Ionen auf gepulste Weise beschleunigt werden.According to one Another feature of the invention is in the acceleration means for accelerating the ions in a pulsed manner from the ion source out to a method with orthogonal acceleration, in which ions generated in the continuous ion source with low Guided energies and accelerates the ions in a pulsed manner become.

Ein Verfahren zur Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird zur Durchführung von MS/MS-Messungen unter Auswahl mehrer Präkursor-Ionen in einer Flugzeit-Messung unter Verwendung des zuvor beschriebenen Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers implementiert.One Method for tandem time-of-flight mass spectrometry according to Embodiment of the present invention will be carried out MS / MS measurements with selection of multiple precursor ions in a time-of-flight measurement using the previously described Tandem time-of-flight mass spectrometer implemented.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung handelt es sich bei den mehreren Präkursor-Ionen sämtlich um monoisotopische Ionen.According to one additional feature of the invention is all of the multiple precursor ions are all monoisotopic Ions.

Das Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Ionenquelle zur Ionisierung einer Probe, Beschleunigungsmittel zur Beschleunigung der Ionen auf eine gepulste Weise, ein erstes Flugzeit-Massenspektrometer (TOF), das aus mehreren elektrischen Sektoren besteht und eine spiralförmige Flugbahn aufweiset, wobei die beschleunigten Ionen dazu veranlasst werden, sich spiralförmig fortzubewegen, ein in dem ersten TOF-Massenspektrometer angeordnetes Ionengatter, das ausschließlich Ionen mit einem bestimmten Masse-Ladung-Verhältnis auswählt, eine in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordnete Kollisionszelle, die zur Fragmentation der ausgewählten Ionen mit einem Gas gefüllt ist, ein zweites Flugzeit-Massenspektrometer (TOF) der Reflektronart, das in Flugrichtung nach der Kollisionszelle angeordnet ist und die Massen der fragmentierten Ionen analysiert, und einen Detektor zur Erfassung der Ionen, die das zweite TOF-Massenspektrometer durchlaufen haben. Das erste TOF-Massenspektrometer erfüllt bezüglich der Flugrichtung und einer zur Flugrichtung senkrecht angeordneten Ebene bei jedem Umlauf, den die Ionen auf der spiralförmigen Flugbahn durchlaufen, räumliche Fokussierungsbedingungen. Das Ionengatter ist innerhalb des ersten TOF-Massenspektrometers auf der spiralförmigen Flugbahn angeordnet. Die elektrischen Sektoren sind in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordnet. Folglich kann ein neues Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer bereitgestellt werden, das die Vorteile eines Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers nach dem Stand der Technik nutzt und die Nachteile überwindet.The Tandem time-of-flight mass spectrometer according to a Embodiment of the present invention comprises: a Ion source for ionization of a sample, accelerator for Accelerating the ions in a pulsed manner, a first time-of-flight mass spectrometer (TOF), which consists of several electrical sectors and a spiral Trajectory, causing the accelerated ions to spiraling, one in the first TOF mass spectrometer arranged ion gate, which exclusively ions with selects a certain mass-to-charge ratio, one in the direction of flight after the ion gate arranged collision cell, the fragmentation of the selected ions with a Gas is filled, a second time-of-flight mass spectrometer (TOF) of the reflectron type in the direction of flight after the collision cell is arranged and analyzed the masses of fragmented ions, and a detector for detecting the ions comprising the second TOF mass spectrometer have gone through. The first TOF mass spectrometer met with respect to the direction of flight and one perpendicular to the direction of flight arranged plane at each circulation, the ions on the spiral Trajectory traverse, spatial focusing conditions. The ion gate is within the first TOF mass spectrometer arranged on the spiral trajectory. The electrical Sectors are arranged in the direction of flight to the ion gate. consequently can provide a new tandem time-of-flight mass spectrometer That will be the benefits of a tandem time-of-flight mass spectrometer uses the state of the art and overcomes the disadvantages.

Bei dem Verfahren der Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden MS/MS-Messungen durchgeführt, wobei mehrere Präkursor-Ionen in einer Flugzeit-Messung unter Verwendung des Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers ausgewählt werden. Folglich kann ein neues Verfahren zur Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie bereitgestellt werden, das die Vorteile des Verfahrens der Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie nach dem Stand der Technik nutzt und die Nachteile überwindet.at the method of tandem time-of-flight mass spectrometry according to a Embodiment of the invention, MS / MS measurements are performed taking several precursor ions in a time-of-flight measurement Using the tandem time-of-flight mass spectrometer selected become. Consequently, a new method for tandem time-of-flight mass spectrometry can be used be provided that the advantages of the method of tandem time-of-flight mass spectrometry uses the state of the art and overcomes the disadvantages.

Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.These and other objects and advantages of the present invention from the following description.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Es zeigen: It demonstrate:

1 ein Diagramm, das ein MS/MS-Gerät nach dem Stand der Technik darstellt; 1 a diagram illustrating a prior art MS / MS device;

2 ein Diagramm, das eine MS/MS-Messung nach dem Stand der Technik darstellt; 2 a diagram illustrating a MS / MS measurement according to the prior art;

3 ein Diagramm, das ein lineares TOFMS-Gerät nach dem Stand der Technik darstellt; 3 a diagram illustrating a linear TOFMS device according to the prior art;

4 ein Diagramm, das ein Reflektron-TOFMS-Gerät nach dem Stand der Technik darstellt; 4 a diagram illustrating a prior art reflectron TOFMS device;

5 ein Diagramm einer MALDI-Ionenquelle nach dem Stand der Technik; 5 a diagram of a prior art MALDI ion source;

6 ein Diagramm eines TOFMS-Geräts mit orthogonaler Beschleunigung nach dem Stand der Technik; 6 a diagram of a TOFMS device with orthogonal acceleration according to the prior art;

7 ein Diagramm eines TOF/TOF-Geräts nach dem Stand der Technik; 7 a diagram of a TOF / TOF device according to the prior art;

8 Graphen, die ein Beispiel der Präkursor-Ionen-Selektivität darstellen, die man nach dem Stand der Technik erhält; 8th Graphs illustrating an example of the precursor ion selectivity obtained in the prior art;

9 ein Diagramm, das ein TOF/TOF-Gerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 9 a diagram illustrating a TOF / TOF device according to an embodiment of the present invention;

10 Graphen, die ein Beispiel der Präkursor-Ionen-Selektivität darstellen, die man gemäß der vorliegenden Erfindung erhält; 10 Graphs illustrating an example of the precursor ion selectivity obtained according to the present invention;

11 ein Massenspektrum von Angiotensin I einschließlich der Isotopenpeaks und eines monoisotopischen Peaks; 11 a mass spectrum of angiotensin I including the isotopic peaks and a monoisotopic peak;

12 ein Diagramm eines TOF/TOF-Geräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 12 a diagram of a TOF / TOF device according to another embodiment of the invention;

13 ein Diagramm eines TOF/TOF-Geräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 13 a diagram of a TOF / TOF device according to another embodiment of the invention;

14 ein Diagramm eines Ionengatters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 14 a diagram of an ion gate according to an embodiment of the invention;

15 ein Diagramm zur Veranschaulichung von MS/MS-Messungen, bei denen mehrere Präkursor-Ionen ausgewählt werden; und 15 a diagram illustrating MS / MS measurements in which multiple precursor ions are selected; and

16 ein Diagramm, das sowohl ein Reflektronfeld, das gemäß einer Ausführungsform erzeugt wurde, als auch ein Reflektronfeld, das gemäß dem Stand der Technik erzeugt wurde, darstellt. 16 a diagram illustrating both a reflectron field generated according to an embodiment and a reflectron field generated according to the prior art.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Abbildungen die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung auf ein Massenspektrometer-Gerät angewendet, das ein erstes TOF-MS umfasst, das ein TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn verwendet, welches durch vier elektrische Sektoren gebildet wird. Auf ähnliche Weise kann ein Gerät mit mehrfacher Reflektion und einer zickzackförmigen Flugbahn verwendet werden. Weiterhin wird in der folgenden Beschreibung in der Ionenquelle ein MALDI-Vorgang verwendet. Zusätzlich kann auf ähnliche Weise ein Verfahren mit orthogonaler Beschleunigung im Fall der Verwendung einer kontinuierlichen Ionenquelle verwendet werden. Weiterhin verwendet das zweite TOF-MS in der folgenden Beschreibung eine erneute Beschleunigung und einen versetzten parabolischen Ionenspiegel. Anstelle dessen können andere Verfahren zum Zusammenführen kinetischer Energien sowie andere Ionenspiegel verwendet werden.in the The following will be the preferred ones with reference to the drawings Embodiments of the present invention are described. In the following description, the invention will be directed to a mass spectrometer apparatus which includes a first TOF-MS, which is a TOF-MS with a spiral Trajectory formed by four electrical sectors becomes. Similarly, a device with multiple Reflection and a zigzag trajectory used become. Further, in the following description, in the ion source a MALDI process is used. In addition to similar Way a method with orthogonal acceleration in the case of Use of a continuous ion source can be used. Further, the second TOF-MS uses in the following description a new acceleration and a staggered parabolic ion mirror. Instead, other methods of merging may be used kinetic energies as well as other ion mirrors are used.

Erste AusführungsformFirst embodiment

9 zeigt ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 9(a) ist das Gerät in der Z-Richtung gesehen dargestellt. In (b) ist das Gerät in der in (a) mit Pfeilen bezeichneten Richtung (Y-Richtung) gesehen dargestellt. Das Spektrometer umfasst eine MALDI-Ionenquelle 11, elektrische Sektoren 12 bis 15, die in der Z-Richtung übereinander gestapelt angeordnet sind, um eine 8-förmige, spiralförmige Flugbahn zu bilden, ein Ionengatter 16 zur Auswahl von Präkursor-Ionen, eine Kollisionszelle 17 zur Fragmentation von Ionen, einen Bereich 18 zur erneuten Beschleunigung von Ionen, der zwischen einem TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn (im Folgenden als erstes TOF-MS bezeichnet) und einem Reflektron-TOF-MS (im Folgenden als zweites TOF-MS bezeichnet) angeordnet ist und eine konstante oder gepulste Spannung verwendet, ein Reflektronfeld 19, dem die in der Kollisionszelle 17 fragmentierten Ionen zugeführt werden, sowie einen Detektor 20 zum Erfassen der von dem Reflektronfeld 19 reflektierten Ionen. Bei dieser Ausführungsform wird das Reflektronfeld durch einen versetzten parabolischen Ionenspiegel gebildet. In Flugrichtung vor der Kollisionszelle 17 kann ein Bereich zur Abbremsung von Ionen vorgesehen sein. 9 shows a tandem time-of-flight mass spectrometer according to a first embodiment of the present invention. In 9 (a) the device is shown in the Z-direction. In (b) the device is in the in (a) indicated by arrows direction (Y-direction) shown. The spectrometer includes a MALDI ion source 11 , electrical sectors 12 to 15 which are stacked in the Z-direction to form an 8-shaped spiral trajectory, an ion gate 16 for selecting precursor ions, a collision cell 17 for fragmentation of ions, an area 18 for re-accelerating ions disposed between a helical trajectory TOF MS (hereinafter referred to as first TOF-MS) and a reflectron TOF-MS (hereinafter referred to as second TOF-MS) and a constant or pulsed voltage used, a reflectron field 19 that in the collision cell 17 fragmented ions are supplied, as well as a detector 20 for detecting the of the reflectron field 19 reflected ions. In this embodiment, the reflectron field is formed by an offset parabolic ion mirror. In the direction of flight in front of the collision cell 17 For example, a region for decelerating ions may be provided.

Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass einige der elektrischen Sektoren in Flugrichtung nach dem Ionengatter 16 angeordnet sind und als Massenfilter betrieben werden, um zu verhindern, dass Produkt-Ionen, die nach dem Durchtreten durch das Ionengatter 16 durch eine spontane Fragmentation von Ionen erzeugt werden, in das zweite TOF-MS eintreten. Der Betrieb des auf diese Weise aufgebauten Geräts wird im Folgenden beschrieben.The most important feature of the present embodiment is that some of the electrical sectors travel in the direction of the ion gate 16 are arranged and operated as a mass filter, to prevent product ions that after passing through the ion gate 16 produced by a spontaneous fragmentation of ions entering the second TOF-MS. The operation of the device constructed in this way will be described below.

Zuerst werden die Bestandteile einer Probe in der MALDI-Ionenquelle ionisiert. Die sich ergebenden Ionen werden durch verzögerte Ionenextraktion beschleunigt. Die Ionenoptiken des ersten TOF-MS sind derart ausgelegt, dass räumliche Fokussierungsbedingungen bzgl. der Flugrichtung und einer zur Flugrichtung senkrecht stehenden Richtung jedes Mal erfüllt sind, wenn die Ionen auf der 8-förmigen spiralförmigen Flugbahn einen Umlauf durchführen. Das zweite TOF-MS verfügt über die Möglichkeit einer Fokussierung der kinetischen Energie. Ein durch die verzögerte Ionenextraktion gebildeter Brennpunkt 1 wird in den Startpunkt des Bereichs 18 zum erneuten Beschleunigen gelegt. Die Ionen der Probe werden beim Durchlaufen des ersten TOF-MS und des zweiten TOF-MS gemäß ihrer Masse-Ladung-Verhältnisse getrennt. Im Fall von MS-Messungen werden die getrennten Ionen vom Detektor 20 erfasst.First, the constituents of a sample are ionized in the MALDI ion source. The resulting ions are accelerated by delayed ion extraction. The ion optics of the first TOF-MS are designed such that spatial focusing conditions with respect to the flight direction and a direction perpendicular to the flight direction are met each time the ions circulate on the 8-shaped helical trajectory. The second TOF-MS has the possibility of focusing the kinetic energy. A focal point formed by the delayed ion extraction 1 will be in the starting point of the area 18 to accelerate again. The ions of the sample are separated as they pass through the first TOF-MS and the second TOF-MS according to their mass-to-charge ratios. In the case of MS measurements, the separated ions are from the detector 20 detected.

Wie zuvor beschrieben, muss im TOF/TOF nach dem Stand der Technik ein Ionengatter nahe diesem Brennpunkt angeordnet werden. Darüber hinaus ist die Präkursor-Ionen-Selektivität sehr niedrig. Demgegenüber wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als erstes TOF-MS ein TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn verwendet. Folglich kann die effektive Flugstrecke bis zum Ionengatter verlängert werden. Folglich kann unabhängig vom Brennpunkt eine hohe Präkursor-Ionen-Selektivität erreicht werden.As previously described, must be in the TOF / TOF according to the prior art Ion gate can be arranged near this focal point. About that In addition, the precursor ion selectivity is very high low. In contrast, in one embodiment As the first TOF-MS of the present invention, a TOF-MS with helical Trajectory used. Consequently, the effective flight distance can be up be extended to the ion gate. Consequently, can be independent from the focal point a high precursor ion selectivity be achieved.

10 zeigt in einem Fall, in dem die effektive Flugstrecke (Abstand zu F1 + Länge der kreisförmigen Flugbahn) bis zum Brennpunkt auf 10 m gesetzt ist, die Unterschiede der Ankunftszeiten von Ionen mit m/z-Werten von 999, 1.000 und 1.001 sowie kinetischen Energien von 20,0 keV und 19,9 keV an Positionen, die 0,3 m vor und hinter dem Ionenbrennpunkt des ersten TOF-MS angeordnet sind, und Ankunftszeiten von Ionen mit m/z-Werten von 1.000 und kinetischer Energie von 20,0 kV. An der Position des Ionengatters nehmen Ionenpakete denselben Zustand ein, wie an der Position von F2. Nimmt man an, dass der Unterschied zwischen dem Abstand zu F1 und dem Abstand zu F2 ungefähr 0,2 bis 0,3 m beträgt, so ist das Ionengatter innerhalb des Bereichs von –0,2 m bis –0,3 m in der Figur angeordnet. Wie aus 10 ersichtlich wird, sind selbst in einem Abstand von 0,2 m vom Brennpunkt F1 Ionen, die sich um eine m/z-Einheit unterscheiden, räumlich und zeitlich gut getrennt. Folglich kann eine hohe Präkursor-Ionen-Selektivität erreicht werden. Da die Abweichungen hinsichtlich der Position und des Winkels, die es Ionen ermöglichen, einen elektrischen Sektor zu durchlaufen, sehr stark eingeschränkt sind, kann eine höhere Präkursor-Ionen-Selektivität als mit einem einfachen Ionengatter erhalten werden, indem man das zuvor genannte Ionengatter 16 in Flugrichtung vor dem elektrischen Sektor anordnet. 10 shows in a case where the effective flight distance (distance to F1 + length of the circular trajectory) to the focal point is set to 10 m, the differences in the arrival times of ions with m / z values of 999, 1,000 and 1,001 as well as kinetic energies of 20.0 keV and 19.9 keV at positions located 0.3 m before and after the ion focus of the first TOF-MS, and arrival times of ions with m / z values of 1000 and kinetic energy of 20.0 kV. At the position of the ion gate, ion packets enter the same state as at the position of F2. Assuming that the difference between the distance to F1 and the distance to F2 is about 0.2 to 0.3 m, the ion gate is within the range of -0.2 m to -0.3 m in the figure arranged. How out 10 becomes apparent, even at a distance of 0.2 m from the focal point F1 ions that differ by one m / z unit, well separated spatially and temporally. Consequently, high precursor ion selectivity can be achieved. Since the deviations in the position and the angle which allow ions to pass through an electric sector are very limited, a higher precursor ion selectivity than with a simple ion gate can be obtained by using the aforementioned ion gate 16 in the direction of flight in front of the electrical sector.

Die ausgewählten Präkursor-Ionen treten in die Kollisionszelle 17 ein und kollidieren mit dem in die Zelle eingefüllten Gas, wodurch Fragmentation induziert wird. Im Ergebnis werden Produkt-Ionen erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt haben die das erste TOF-MS bildenden elektrischen Sektoren die Funktion eines Filters bzgl. der kinetischen Energie und folglich können Ionen, die während des Durchlaufens des ersten TOF-MS durch eine Fragmentation aufgrund eines PSD-Vorgangs erzeugt werden, ausgefiltert werden. Das heißt, dass man ein Massenspektrum erhalten kann, das ausschließlich aus Fragmentations-Ionen durch hochenergetische CID besteht.The selected precursor ions enter the collision cell 17 and collide with the gas introduced into the cell, inducing fragmentation. As a result, product ions are generated. At this time, the electric sectors constituting the first TOF-MS have the function of a filter of the kinetic energy, and hence ions generated during the passage of the first TOF-MS by fragmentation due to a PSD process can be filtered out. That is, one can obtain a mass spectrum consisting solely of fragmentation ions through high energy CID.

Sämtliche Produkt-Ionen und Präkursor-Ionen werden in dem Bereich 18 zur erneuten Beschleunigung durch die konstante Spannung oder die gepulste Spannung erneut beschleunigt. Die kinetischen Energien werden zusammengeführt und die Ionen werden daraufhin gemäß dem m/z-Wert im zweiten TOF-MS, das aus dem versetzten parabolischen Ionenspiegel 19, dem vor und hinter dem Spiegel 19 angeordneten freien Bereichen sowie dem Detektor 20 besteht, getrennt. Die getrennten Ionen werden vom Detektor 20 erfasst.All product ions and precursor ions are in the range 18 accelerated again for re-acceleration by the constant voltage or the pulsed voltage. The kinetic energies are brought together and the ions are then expressed according to the m / z value in the second TOF-MS, that from the staggered parabolic ion mirror 19 , in front of and behind the mirror 19 arranged free areas as well as the detector 20 exists, separated. The separated ions are from the detector 20 detected.

Es wird beobachtet, dass Massenspektren, die von normalen organischen Substanzen abgeleitet werden, Isotopen-Peaks enthalten, die durch Isotope der konstituierenden Elemente gebildet werden. Unter diesen Isotopen-Peaks werden die Peaks mit der minimalen Masse, das heißt Ionen, die ausschließlich aus Isotopen mit der geringsten Masse hinsichtlich der konstituierenden Elemente bestehen, als monoisotopische Ionen bezeichnet. Peaks, die monoisotopische Ionen anzeigen, werden als monoisotopische Peaks bezeichnet.It It is observed that mass spectra are different from normal organic ones Substances are derived containing isotope peaks by Isotopes of the constituent elements are formed. Under these Isotopic peaks become the peaks with the minimum mass, that is Ions made exclusively of isotopes with the least Mass with regard to constituent elements exist as monoisotopic Called ions. Peaks indicating monoisotopic ions become referred to as monoisotopic peaks.

11 ist ein Massenspektrum, das Isotopen-Peaks und einen monoisotopischen Peak von Angiotensin I (C62H90N17O14 +) enthält. Der Vorteil einer hohen Präkursor-Ionen-Selektivität wird deutlich, falls monoisotopische Ionen, die ausschließlich aus Isotopen mit der minimalen Massenzahl hinsichtlich der konstituierenden Bestandteile bestehen, ausgewählt werden. Dies bedeutet, dass auch Produkt-Ionen aus Isotopen mit den geringsten Massen zusammengesetzt sind und folglich für eine Verbindung nur ein Peak auftaucht. Folglich kann eine komplexe MS/MS-Struktur von komplexen CID-Fragmentations-Ionen vereinfacht werden. 11 is a mass spectrum containing isotopic peaks and a monoisotopic peak of angiotensin I (C 62 H 90 N 17 O 14 + ). The advantage of high precursor ion selectivity becomes apparent when monoisotopic ions consisting exclusively of isotopes with the minimum mass number of the constituent constituents are selected. This means that even product ions are composed of isotopes with the lowest masses and consequently only one peak appears for a compound. Consequently, a complex MS / MS structure of complex CID fragmentation ions can be simplified.

Wird ein MALDI-Prozess verwendet, so erhält man in MS-Messungen eine hohe Anzahl von aus der Matrix abgeleiteten Ionen bei m/z < 500. Das zuvor genannte Ionengatter kann auch dazu verwendet werden, Ionen mit hoher Intensität, wie beispielsweise aus der Matrix abgeleitete Ionen, zu eliminieren.Becomes using a MALDI process, one obtains in MS measurements a high number of ions derived from the matrix at m / z <500. The above Ion gate mentioned can also be used with ions high intensity, such as derived from the matrix Ions, to eliminate.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Die zweite Ausführungsform ist zur ersten Ausführungsform ähnlich, wobei jedoch, wie in 12 dargestellt, zusätzlich ein Detektor 21 für MS-Messungen vorhanden ist. Üblicherweise betragen die Diameter der Öffnungen für den Ionenaustritt und den Ioneneingang der Kollisionszelle 17 ungefähr 1 mm, um eine Dichtheit zu gewährleisten. Folglich besteht die Möglichkeit, dass eine Erfassung von Ionen, die die Kollisionszelle 17 durchlaufen haben, im Rahmen von MS-Messungen hinsichtlich der Sensitivität von Nachteil ist. Weiterhin kann, wie zuvor beschrieben, die Massenabhängigkeit der Massenauflösung bei MS-Messungen verringert werden, indem der Abstand zwischen dem Probenhalter und dem bei verzögerter Ionenextraktion verwendeten Brennpunkt verkürzt wird. Aus diesen Gründen kann tatsächlich sowohl in MS-Messungen, als auch in MS/MS-Messungen durch eine Veränderung des bei verzögerter Ionenextraktion verwendeten Brennpunktes eine Verbesserung der Daten erreicht werden.The second embodiment is similar to the first embodiment except that, as in FIG 12 shown, additionally a detector 21 is present for MS measurements. Usually, the diameter of the openings for the ion exit and the ion input of the collision cell 17 about 1 mm to ensure tightness. Consequently, there is a possibility that a detection of ions that the collision cell 17 in the context of MS measurements in terms of sensitivity is disadvantageous. Furthermore, as described above, the mass dependency of the mass resolution in MS measurements can be reduced by shortening the distance between the sample holder and the focal point used in delayed ion extraction. For these reasons, indeed, both in MS measurements and in MS / MS measurements, an improvement in the data can be achieved by changing the focal point used in delayed ion extraction.

Zuerst werden die Verbindungen einer Probe in der MALDI-Ionenquelle ionisiert. Die resultierenden Ionen werden durch verzögerte Ionenextraktion beschleunigt. Die Ionenoptiken des ersten TOF-MS sind derart ausgelegt, dass räumliche Fokussierungsbedingen bzgl. der Flugrichtung und einer zur Flugrichtung senkrechten Richtung jedes Mal erfüllt sind, wenn die Ionen auf der 8-förmigen spiralförmigen Flugbahn einen Umlauf durchführen. Das bedeutet, dass der durch die verzögerte Ionenextraktion gebildete Brennpunkt in die Position F2 gelegt werden kann, die der Position des Detektors 21 im letzten Umlauf auf der spiralförmigen Flugbahn entspricht. Die Ionen der Probe werden gemäß dem Masse-Ladung-Verhältnis durch das erste TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn getrennt. Im Fall von MS-Messungen werden die getrennten Ionen vom Detektor 21 erfasst. Wird ein MALDI-Vorgang verwendet, so wird oft eine große Menge an Matrix-Ionen erzeugt. Ionen mit hoher Intensität wie beispielsweise Matrix-Ionen können durch das auf der spiralförmigen Flugbahn vor dem Detektor 21 angeordnete Ionengatter 16 eliminiert werden.First, the compounds of a sample are ionized in the MALDI ion source. The resulting ions are accelerated by delayed ion extraction. The ion optics of the first TOF-MS are designed such that spatial focusing conditions with respect to the direction of flight and a direction perpendicular to the direction of flight are met each time the ions circulate on the 8-shaped spiral trajectory. This means that the focal point formed by the delayed ion extraction can be placed in position F2, that of the position of the detector 21 in the last round corresponds to the spiral trajectory. The ions of the sample are separated according to the mass-to-charge ratio by the first helical trajectory TOF MS. In the case of MS measurements, the separated ions are from the detector 21 detected. When a MALDI process is used, a large amount of matrix ions is often generated. High-intensity ions such as matrix ions can pass through the spiral trajectory in front of the detector 21 arranged ion gate 16 be eliminated.

Im Fall von MS/MS-Messungen wird der Detektor 21 aus der Ionenflugbahn herausbewegt und die Ionen können passieren. Die Messbedingungen werden so eingestellt, dass der durch die die verzögerte Ionenextraktion gebildete Brennpunkt an der Position F2 liegt, um den Startpunkt des Bereichs 18 zum erneuten Beschleunigen, das heißt den Startpunkt des zweiten TOF-MS in den Brennpunkt zu legen. Wie hinsichtlich der ersten Ausführungsform dargestellt wurde, werden Ionen, die sich nur um eine m/z-Einheit unterscheiden, nahe Positionen, die im engen Bereich von 0,2 bis 0,3 m vom Brennpunkt F1 beabstandet angeordnet sind, räumlich und zeitlich gut getrennt. Durch Anordnung des Ionengatters in diesen Positionen kann eine hohe Präkursor-Ionen-Selektivität erreicht werden.In the case of MS / MS measurements, the detector becomes 21 moved out of the ion trajectory and the ions can pass. The measurement conditions are set so that the focal point formed by the delayed ion extraction is at the position F2, around the starting point of the range 18 to re-accelerate, that is, to focus on the starting point of the second TOF-MS. As shown in the first embodiment, ions differing only by an m / z unit are spatially and temporally good near positions spaced in the narrow range of 0.2 to 0.3 m from the focal point F1 separated. By arranging the ion gate in these positions, high precursor ion selectivity can be achieved.

Die ausgewählten Präkursor-Ionen treten in die Kollisionszelle 17 ein und kollidieren mit dem in die Zelle eingefüllten Gas, was zur Fragmentation führt. Im Ergebnis werden Produkt-Ionen erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt haben die das erste TOF-MS bildenden elektrischen Sektoren die Funktion eines Filters bzgl. der kinetischen Energie und demzufolge können Ionen, die während des Durchlaufens des ersten TOF-MS durch eine Fragmentation aufgrund eines PSD-Vorgangs erzeugt werden, eliminiert werden. Dies bedeutet, dass man ein Massenspektrum erhalten kann, das ausschließlich aus Fragmentations-Ionen durch hochenergetische CID besteht.The selected precursor ions enter the collision cell 17 and collide with the gas introduced into the cell, resulting in fragmentation. As a result, product ions are generated. At this time, the electric sectors constituting the first TOF-MS have the function of a filter with respect to the kinetic energy, and thus ions generated during the passage of the first TOF-MS by fragmentation due to a PSD process can be eliminated. This means that one can obtain a mass spectrum consisting exclusively of fragmentation ions through high energy there is a CID.

Sämtliche Produkt-Ionen und Präkursor-Ionen werden in dem Bereich 18 zur erneuten Beschleunigung durch die konstante Spannung oder die gepulste Spannung erneut beschleunigt. Die kinetischen Energien werden zusammengeführt und daraufhin werden die Ionen gemäß dem m/z-Wert in dem zweiten TOF-MS, das aus dem versetzten parabolischen Ionenspiegel 19, den vor und hinter dem Spiegel 19 angeordneten freien Räumen sowie dem Detektor 20 besteht, getrennt. Die getrennten Ionen werden vom Detektor 20 erfasst.All product ions and precursor ions are in the range 18 accelerated again for re-acceleration by the constant voltage or the pulsed voltage. The kinetic energies are brought together and then the ions become the m / z value in the second TOF-MS resulting from the staggered parabolic ionic mirror 19 , in front of and behind the mirror 19 arranged free spaces as well as the detector 20 exists, separated. The separated ions are from the detector 20 detected.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Die vorliegende Ausführungsform stellt eine teilweise Modifikation der zweiten Ausführungsform dar, wie sie in 13 dargestellt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist in einem elektrischen Sektor, der in Flugrichtung vor dem kreisförmigen Umlauf, in dem der Detektor 21 angeordnet ist, und nach dem kreisförmigen Umlauf, in dem das Ionengatter 16 angeordnet ist, ein Ionendurchgangsloch 22 ausgebildet. Die Kollisionszelle 17, der Bereich 18 zur erneuten Beschleunigung, der versetzte parabolische Ionenspiegel 19 sowie der Detektor 20 sind in einer geraden Linie angeordnet, die eine sich von dem Ionendurchgangsloch geradlinig erstreckende Verlängerung der Flugbahn darstellt.The present embodiment is a partial modification of the second embodiment as shown in FIG 13 is shown. In the present embodiment, in an electrical sector, which is in the direction of flight in front of the circular circulation, in which the detector 21 is arranged, and after the circular circulation, in which the ion gate 16 is arranged, an ion passage hole 22 educated. The collision cell 17 , the area 18 for re-acceleration, the offset parabolic ionic mirror 19 as well as the detector 20 are arranged in a straight line representing an extension of the trajectory extending straight from the ion passage hole.

Im Fall von MS-Messungen wird an den elektrischen Sektor, der das Ionendurchgangsloch 22 aufweist, eine Spannung angelegt. Die Ionen werden dazu veranlasst, auf der spiralförmigen Flugbahn umzulaufen, ohne dass ein Austreten von Ionen durch das Durchgangsloch 22 ermöglicht wird. Im Fall von MS/MS-Messungen muss das von dem elektrischen Sektor erzeugte elektrische Feld abgeschaltet werden, um es den von dem Ionengatter 16 ausgewählten Ionen zu ermöglichen, durch das Ionendurchgangsloch 22 zu treten. Falls sämtliche hierarchischen Ebenen der gestapelten elektrischen Sektoren, die die 8-förmige spiralförmige Flugbahn bilden, elektrisch miteinander verbunden sind und die Spannungen von derselben Energieversorgung bereitgestellt werden, können die Spannungen nur zu dem Zeitpunkt ausgeschaltet werden, wenn die ausgewählten Präkursor-Ionen vorbeifliegen. Falls die hierarchische Ebene mit dem Ionendurchgangsloch elektrisch von den anderen hierarchischen Ebenen getrennt ist, kann der Betriebsmodus zwischen einem MS-Messmodus und einem MS/MS-Messungsmodus umgeschaltet werden, indem ein Schalter zum An- und Ausschalten der Spannung in der zuvor genannten hierarchischen Ebene vorgesehen wird.In the case of MS measurements is applied to the electrical sector, which is the ion passage hole 22 has applied a voltage. The ions are caused to orbit on the helical trajectory without any leakage of ions through the via 22 is possible. In the case of MS / MS measurements, the electric field generated by the electrical sector must be turned off to that of the ion gate 16 to allow selected ions through the ion passage hole 22 to step. If all of the hierarchical levels of the stacked electrical sectors forming the 8-shaped helical trajectory are electrically interconnected and the voltages are provided by the same power supply, the voltages can be turned off only at the time the selected precursor ions fly past. If the hierarchical level with the ion passage hole is electrically disconnected from the other hierarchical levels, the operation mode can be switched between an MS measurement mode and a MS / MS measurement mode by using a switch for turning on and off the voltage in the aforementioned hierarchical level is provided.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

Die vorliegende Ausführungsform ist ähnlich zur ersten bis dritten Ausführungsform, wobei jedoch, wie in 14 dargestellt, das Ionengatter modifiziert wurde. Das Gerät gemäß der ersten Ausführungsform weist die Fähigkeit zur Präkursor-Ionenauswahl mittels Trennung von Ionen, die sich um eine m/z-Einheit unterscheiden, auf. Um eine möglichst kleine Bauform des Geräts sowie eine höhere Selektivität zu erhalten, ist es weiterhin notwendig, die Anspruchszeit des Ionengatters zu verkürzen. Wie zuvor im Zusammenhang mit dem Stand der Technik bereits beschrieben wurde, gibt es in diesem Fall ein Verfahren unter Verwendung zweier Ionengatter. Beispielsweise werden Ionen mit m/z-Werten, die kleiner als die m/z-Werte der auszuwählenden Präkursor-Ionen sind, durch das näher an der MALDI-Ionenquelle befindliche Ionengatter eliminiert, während Ionen mit m/z-Werten, die größer als die m/z-Werte der Präkursor-Ionen sind, durch das näher am Detektor angeordnete Ionengatter eliminiert werden.The present embodiment is similar to the first to third embodiments, however, as shown in FIG 14 shown, the ion gate has been modified. The apparatus according to the first embodiment has the capability of precursor ion selection by separation of ions differing by one m / z unit. In order to obtain the smallest possible design of the device and a higher selectivity, it is also necessary to shorten the claim time of the ion gate. As previously described in connection with the prior art, in this case there is a method using two ion gates. For example, ions with m / z values that are smaller than the m / z values of the precursor ions to be selected are eliminated by the ion gate closer to the MALDI ion source, while ions with m / z values greater than the m / z values of the precursor ions are eliminated by the ion gate located closer to the detector.

Wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben wurde, muss das Ionengatter bei dem TOF/TOF-Gerät nach dem Stand der Technik nahe am Brennpunkt des TOF1 angeordnet sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Position des Ionengatters relativ frei gewählt werden. Folglich können bei einer Verwendung von zwei Ionengattern verschiedene Anordnungsverfahren verwendet werden. Jedoch führt eine Verlängerung der Spannungsversorgungsleitung an die Ionengatter zu einer Verschlechterung des Ansprechens der Ionengatter selbst. Unter Berücksichtigung dieses Punktes können die Ionengatter im Raum derselben hierarchischen Ebene angeordnet sein, wie in 14 dargestellt. Wie in 14(b) dargestellt, können die Ionengatter in relativ nahen Positionen zueinander in unterschiedlichen hierarchischen Ebenen angeordnet sein. In 14(c) überspannt ein Ionengatter der Bradbury-Nielson-Art verschiedene hierarchische Ebenen. Bei dem Ionengatter handelt es sich um eine integrale Struktur. Selbstverständlich können auch auf ähnliche Weise Ionengatter mit parallelen Platten angeordnet werden.As described in the first to third embodiments, in the prior art TOF / TOF apparatus, the ion gate must be located near the focal point of the TOF1. In the present embodiment, the position of the ion gate can be chosen relatively freely. Thus, using two ion gates, different arrangement methods can be used. However, extension of the power supply line to the ion gates results in degradation of the response of the ion gates themselves. Considering this point, the ion gates may be arranged in space of the same hierarchical level as in FIG 14 shown. As in 14 (b) As shown, the ion gates may be arranged in relatively close positions to each other in different hierarchical planes. In 14 (c) An ion gate of the Bradbury-Nielson type spans different hierarchical levels. The ion gate is an integral structure. Of course, ion gates with parallel plates can also be arranged in a similar manner.

Fünfte AusführungsformFifth embodiment

Die vorliegende Ausführungsform bietet ein Verfahren zur Auswahl mehrerer Präkursor-Ionen in Messungen unter Verwendung derselben Laserbestrahlung, um den Verbrauch einer Probe zu verringern. Die vorliegende Ausführungsform stellt eine Modifikation der ersten Ausführungsform dar. Die zweite bis vierte Ausführungsform kann auf ähnliche Weise modifiziert werden.The present embodiment provides a method for selecting multiple precursor ions in Mes using the same laser irradiation to reduce the consumption of a sample. The present embodiment is a modification of the first embodiment. The second to fourth embodiments can be similarly modified.

Zuerst werden die Verbindungen einer Probe in der MALDI-Ionenquelle ionisiert. Die resultierenden Ionen werden durch eine gepulste Spannung beschleunigt. Die Verbindungen der Probe werden mittels der Ionisation in Probenionen umgewandelt. Im ersten TOF-MS werden die Probenionen gemäß des Masse-Ladung-Verhältnisses getrennt. Die Probenionen, die das erste TOF-MS durchlaufen haben, werden durch das Ionengatter ausgewählt. Die ausgewählten Präkursor-Ionen treten in die Kollisionszelle ein und kollidieren mit dem in die Zelle eingefüllten Gas, wodurch Fragmentation induziert wird. Im Ergebnis werden Produkt-Ionen erzeugt. Die Präkursor-Ionen und die Produkt-Ionen werden von dem Detektor erfasst.First The compounds of a sample are ionized in the MALDI ion source. The resulting ions are accelerated by a pulsed voltage. The compounds of the sample are ionized into sample ions transformed. In the first TOF-MS, the sample ions are determined according to the Mass-to-charge ratio separated. The sample ions, the have passed through the first TOF-MS through the ion gate selected. The selected precursor ions enter the collision cell and collide with the in the Cell-filled gas, thereby inducing fragmentation becomes. As a result, product ions are generated. The precursor ions and the product ions are detected by the detector.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 15 der MS/MS-Modus beschrieben, bei dem mehrere Präkursor-Ionen ausgewählt werden. Zu Darstellungszwecken wird angenommen, dass in der MALDI-Ionenquelle 7 von der Probe abgeleitete Präkursor-Ionen Pre1 bis Pre7 vorhanden sind. Jedes Ion hat eine Valenz von 1. Die Ionen mit niedrigeren Nummern haben geringere Massen. Die Ionen werden durch die MALDI-Ionenquelle beschleunigt und durch das erste TOF-MS bzgl. der Masse getrennt. Dann kommen die Ionen, wie in 15(a) dargestellt, in der Reihenfolge vom leichtesten bis zum schwersten Ion an dem Ionengatter an.Next, referring to 15 described the MS / MS mode in which multiple precursor ions are selected. For purposes of illustration, it is assumed that in the MALDI ion source 7 sample-derived precursor ions Pre1 to Pre7 are present. Each ion has a valence of 1. The lower numbered ions have lower masses. The ions are accelerated by the MALDI ion source and separated by the first TOF-MS in terms of mass. Then come the ions, as in 15 (a) shown, in order from the lightest to the heaviest ion on the ion gate.

Tn,IG sei die Ankunftszeit des jeweiligen Präkursor-Ions PreN am Ionengatter. Zuerst wird eine MS/MS-Messung beschrieben, bei der ein Präkursor-Ion Pre4 ausgewählt wird. Falls nur Pre4 vom Ionengatter ausgewählt und in die Kollisionszelle geführt wird, können zwei Fälle auftreten: in einem Fall wird eine Fragmentation induziert und es werden Produkt-Ionen erzeugt; im anderen Fall durchlaufen Präkursor-Ionen die Kollisionszelle intakt ohne dass Fragmentation erfolgt. Falls Fragmentation auftritt, verteilt sich die kinetische Energie Upre4 des Präkursor-Ions während der Fragmentation proportional zu den Massen der Produkt-Ionen. Das heißt, dass die kinetische Energie Upro des Produkt-Ions sich zu m/Mpre4 × Upre4 ergibt (wobei m die Masse des Produkt-Ions ist).T n, IG is the arrival time of the respective precursor ion PreN at the ion gate. First, an MS / MS measurement in which a precursor ion Pre4 is selected will be described. If only Pre4 is selected by the ion gate and fed into the collision cell, two cases can occur: in one case, fragmentation is induced and product ions are generated; otherwise, precursor ions undergo the collision cell intact without fragmentation. If fragmentation occurs, the kinetic energy U pre4 of the precursor ion during fragmentation is distributed proportionally to the masses of product ions. That is, the kinetic energy U pro of the product ion is equal to m / M pre4 × U pre4 (where m is the mass of the product ion).

Daraufhin werden die Präkursor-Ionen und die Produkt-Ionen dem zweiten TOF-MS zugeführt. Im Reflektronfeld des Reflektron-TOF-MS drehen Ionen mit kleineren kinetischen Energien um und erreichen den Detektor früher. Demzufolge kommen die Präkursor-Ionen als letztes am Detektor an. TN,D sei die Ankunftszeit des jeweiligen Präkursor-Ions PreN am Detektor. Dies bedeutet, dass in einem MS/MS-Spektrum, das man erhält, wenn Pre4 ausgewählt wird, das Intervall von T4,IG bis T4,D gemessen werden kann.Subsequently, the precursor ions and the product ions are supplied to the second TOF MS. In the reflectron field of the reflectron TOF-MS, ions with smaller kinetic energies rotate and reach the detector earlier. As a result, the precursor ions arrive last at the detector. Let T N, D be the arrival time of the respective precursor ion PreN at the detector. This means that in an MS / MS spectrum obtained when Pre4 is selected, the interval from T 4, IG to T 4, D can be measured.

Auf diese Weise kann der Bereich an Flugzeiten, der für MS/MS-Messungen von Präkursor-Ionen jeweils benötigt wird, auf einfache Weise berechnet werden. Es ist ersichtlich, dass, falls die Flugzeitbereiche nicht miteinander interferieren, mehrere MS/MS-Messungen in derselben Flugzeitmessung durchgeführt werden können.On This way, the range of flight times required for MS / MS measurements of precursor ions is needed, respectively easy way to be calculated. It can be seen that if the time-of-flight ranges do not interfere with each other, multiple MS / MS measurements can be performed in the same time of flight measurement.

Um diese Umstände zu erreichen, sollte das Intervall zwischen den Flugzeiten von Präkursor-Ionen am Ionengatter größer als der für MS/MS-Messungen benötigte Flugzeitbereich sein. Zu diesem Zweck ist es notwendig, das Verhältnis der effektiven Flugstrecke L1 im ersten TOF-MS zur effektiven Flugstrecke L2 im zweiten TOF-MS (das heißt L1/L2) zu erhöhen. Ein TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn kann eine effektive Flugstrecke erzielen, die ungefähr 10 mal größer ist, als die effektive Flugstrecke eines Reflektron-TOF-MS nach dem Stand der Technik. Folglich wird eine MS/MS-Messung, bei der mehrere Präkursor-Ionen in derselben Flugzeitmessung ausgewählt werden, ermöglicht, indem man ein TOF-MS mit spiralförmiger Flugbahn und ein Reflektron-TOF-MS kombiniert.Around To achieve these circumstances, the interval should be between the flight times of precursor ions on the ion gate larger as the time of flight required for MS / MS measurements be. For this purpose, it is necessary to the ratio the effective distance L1 in the first TOF-MS for the effective route L2 in the second TOF-MS (ie L1 / L2) increase. A TOF MS with a spiral trajectory can be an effective flight path achieve that about 10 times bigger is, as the effective flight path of a reflectron TOF-MS after the state of the art. Consequently, an MS / MS measurement is performed in which several precursor ions selected in the same time of flight measurement be made possible by using a TOF-MS with spiral Trajectory and a reflectron TOF-MS combined.

Im Folgenden wird diese Diskussion quantitativer durchgeführt. Tabelle 3 zeigt Berechnungsergebnisse bzgl. des Zusammenhangs zwischen der Masse des ersten Präkursor-Ions und der Masse des Präkursor-Ions, das als nächstes ausgewählt werden kann, für verschiedene Werte von L1/L2 und verschiedene Werte der Masse des während MS/MS-Messungen, bei denen mehrere Präkursor-Ionen ausgewählt werden, als erstes ausgewählten Präkursor-Ions. Tabelle 3 Masse des zuerst ausgewählten Präkursor-Ions Masse des Präkursor-Ions, das als nächstes ausgewählt werden kann L1/L2 = 10 L1/L2 = 5 L1/L2 = 0,5 500 605 720 4.500 600 726 864 5.400 700 847 1.008 6.300 800 968 1.152 7.200 900 1.089 1.296 8.100 1.000 1.210 1.440 9.000 1.100 1.331 1.584 9.900 1.200 1.452 1.728 10.800 1.300 1.573 1.872 11.700 1.400 1.694 2.016 12.600 1.500 1.815 2.160 13.500 In the following, this discussion will be carried out more quantitatively. Table 3 shows computational results for the relationship between the mass of the first precursor ion and the mass of the precursor ion that can be selected next for different values of L1 / L2 and different mass values during MS / MS measurements in which multiple precursor ions are selected as the first selected precursor ion. Table 3 Mass of the first selected precursor ion Mass of the precursor ion that can be selected next L1 / L2 = 10 L1 / L2 = 5 L1 / L2 = 0.5 500 605 720 4500 600 726 864 5400 700 847 1008 6,300 800 968 1152 7200 900 1089 1296 8100 1000 1210 1440 9000 1100 1331 1584 9900 1200 1452 1728 10,800 1300 1573 1872 11,700 1400 1694 2016 12,600 1500 1815 2160 13,500

Bei der vorliegenden Erfindung kann der Wert der effektiven Flugstrecke L1 des ersten TOF-MS durch die Strecke der kreisförmigen Umlaufbahn des TOF-MS mit spiralförmiger Umlaufbahn sowie die Anzahl der Umläufe relativ frei gewählt werden. Tabelle 3 zeigt Fälle, bei denen L1/L2 5 bzw. 10 beträgt. Im Fall des TOF-MS-Geräts nach dem Stand der Technik ist L2 in vielen Fällen länger und die L1/L2-Werte sind näherungsweise weniger als 0,5. Aus Tabelle 3 wird ersichtlich, dass im Fall eines Geräts nach dem Stand der Technik der Massenunterschied zwischen dem ersten ausgewählten Präkursor-Ion und dem nächsten auswählbaren Präkursor-Ion derart groß ist, dass es im Wesentlichen unmöglich ist, mehrere Präkursor-Ionen auszuwählen. Demgegenüber liegt im Fall des vorliegenden Geräts der Massenunterschied zwischen dem ersten ausgewählten Präkursor-Ion und dem nächsten auswählbaren Präkursor-Ion im Bereich von einigen hundert, so dass hinreichend mehrere Präkursor-Ionen ausgewählt werden können.at The present invention may be the value of the effective flight path L1 of the first TOF-MS by the distance of the circular Orbit of the TOF-MS with spiral orbit as well the number of rounds are chosen relatively freely. Table 3 shows cases where L1 / L2 is 5 and 10, respectively. In the case of the prior art TOF-MS device L2 in many cases longer and the L1 / L2 values are approximately less than 0.5. From Table 3 becomes it can be seen that in the case of a device according to the state of Technique of the mass difference between the first selected Precursor ion and the next selectable Precursor ion is so large that it is essentially impossible to select multiple precursor ions. In contrast, in the case of the present device the mass difference between the first selected Precursor ion and the next selectable Precursor ion in the range of a few hundred, so that sufficient multiple precursor ions can be selected.

Sechste AusführungsformSixth embodiment

Häufig weist ein Ionenspiegel, wie in 16(a) dargestellt, eine Anordnung von mehreren zehn perforierten Elektroden auf. Über die Elektrodenanordnung wird eine Energieversorgung angelegt. Über Widerstandsteilung werden die dazwischenliegenden Elektroden mit Spannung versorgt. In vielen Fällen weisen die Spannungen an den gegenüberliegenden Enden des Ionenspiegels eine entgegengesetzte Polarität auf und liegen auf gegenüberliegenden Seiten bzgl. des Erdpotentials. Die Energieversorgungen leiden unter Spannungsschwankungen oder einer zeitlichen Drift aufgrund von Temperaturänderungen. Die den Elektroden zugeführte Spannung weisen ein Brummen oder einen zeitlichen Drift auf, wie zuvor beschrieben. Änderungen in den an den gegenüberliegenden Enden angeschlossenen Energieversorgungen summieren sich auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 16(b) dargestellt, werden in einem Fall, indem die Potentiale entgegengesetzte Polarität aufweisen und sich auf gegenüberliegenden Seiten des Erdpotentials befinden, die Effekte von Änderungen der Energieversorgungen unterdrückt, indem eine Elektrode auf Erdpotential gelegt wird. Die Genauigkeit der Energieversorgungen für die Elektroden kann verbessert werden. Dies bedeutet, dass die Genauigkeit der Flugzeit während der Messungen verbessert werden kann.Often, an ion mirror, as in 16 (a) shown, an array of several ten perforated electrodes. A power supply is applied via the electrode arrangement. Resistance division supplies the intermediate electrodes with voltage. In many cases, the voltages at the opposite ends of the ion mirror have an opposite polarity and lie on opposite sides with respect to the ground potential. The power supplies suffer from voltage fluctuations or a time drift due to temperature changes. The voltage applied to the electrodes has a buzz or a temporal drift, as described above. Changes in the power supplies connected at the opposite ends add up. In the present embodiment, as in 16 (b) In a case where the potentials are opposite in polarity and located on opposite sides of the ground potential, the effects of changes of the power supplies are suppressed by placing an electrode at ground potential. The accuracy of the power supplies for the electrodes can be improved. This means that the accuracy of the time of flight during the measurements can be improved.

Die vorliegende Erfindung kann im weiten Umfang auf Tandem-MS-Messungen angewendet werden, die mit Flugzeit-Massenspektrometern durchgeführt werden.The The present invention can be widely applied to tandem MS measurements be applied, which carried out with time-of-flight mass spectrometers become.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - JP 2000-243345 A [0014] JP 2000-243345 A [0014]
  • - JP 2003-86129 A [0014] - JP 2003-86129 A [0014]
  • - JP 2006-12782 A [0014] - JP 2006-12782A [0014]
  • - WO 2005/001878 [0015] WO 2005/001878 [0015]
  • - GB 2080021 [0015] GB 2080021 [0015]
  • - JP 2005-302728 A [0022] - JP 2005-302728 A [0022]
  • - US 6441369 [0030] - US 6441369 [0030]
  • - US 6300627 [0030] - US 6300627 [0030]
  • - US 4625112 [0030] US 4625112 [0030]
  • - JP 2006-196216 A [0030] - JP 2006-196216 A [0030]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara und I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, Seiten 1125–1142 [0012] M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara and I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, pp. 1125-1142 [0012]

Claims (19)

Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer umfassend: – eine Ionenquelle zur Ionisierung einer Probe; – Beschleunigungsmittel zur Beschleunigung der erzeugten Ionen auf gepulste Weise; – ein erstes Flugzeit-Massenspektrometer (TOF-MS) mit einer spiralförmigen Flugbahn, das aus mehreren elektrischen Sektoren besteht, wobei das erste TOF-MS die beschleunigten Ionen dazu veranlasst, sich spiralförmig fortzubewegen; – ein innerhalb des ersten TOF-MS angeordnetes Ionengatter, das ausschließlich Ionen mit bestimmten Masse-Ladung-Verhältnissen auswählt; – eine in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordnete und zur Fragmentation der ausgewählten Ionen mit einem Gas gefüllte Kollisionszelle; – ein zweites Flugzeit-Massenspektrometer (TOF-MS) der Reflektron-Art, wobei das zweite TOF-MS in Flugrichtung nach der Kollisionszelle angeordnet ist und das zweite TOF-MS die Massen der fragmentierten Ionen analysiert; – einen Detektor zum Erfassen der Ionen, die das zweite TOF-MS durchlaufen haben; wobei das erste TOF-MS bei jedem Umlauf der Ionen auf der spiralförmigen Flugbahn räumliche Fokussierungsbedingungen bzgl. einer Flugrichtung und einer zur Flugrichtung senkrecht stehenden Ebene erfüllt und wobei das Ionengatter auf der spiralförmigen Flugbahn des ersten TOF-MS angeordnet ist und die von dem Ionengatter ausgewählten Ionen die in Flugrichtung nach dem Ionengatter angeordneten elektrischen Sektoren durchlaufen und in die Kollisionszelle eintreten.Tandem time-of-flight mass spectrometer comprising: - one Ion source for ionizing a sample; - accelerator for accelerating the generated ions in a pulsed manner; - one first time of flight mass spectrometer (TOF-MS) with a spiral Trajectory, which consists of several electrical sectors, where the first TOF-MS causes the accelerated ions to to move in a spiral; - one inside of the first TOF-MS arranged ion gate exclusively Selecting ions with certain mass-to-charge ratios; - one arranged in the direction of flight to the ion gate and for fragmentation the selected ions filled with a gas Collision cell; A second time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) of the reflectron-type, wherein the second TOF-MS in the direction of flight is arranged after the collision cell and the second TOF-MS the Masses of fragmented ions analyzed; - one Detector for detecting the ions passing through the second TOF MS to have; wherein the first TOF-MS on each revolution of the ions the spiral trajectory spatial focusing conditions with respect to a direction of flight and a direction perpendicular to the direction of flight Level met and the ion gate being on the spiral Trajectory of the first TOF MS is arranged and that of the ion gate selected ions in the direction of flight to the ion gate through arranged electrical sectors and into the collision cell enter. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei zwischen dem ersten TOF-MS und dem zweiten TOF-MS ein weiterer Detektor angeordnet ist, der in die Ionenflugbahn hinein und aus dieser heraus bewegt werden kann.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein between the first TOF-MS and the second TOF-MS another Detector is placed in the ion trajectory and out This can be moved out. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei weiterhin ein Detektor zum Erfassen von Ionen, die das erste TOF-MS durchlaufen haben, sowie in dem zwischen dem Detektor und dem Ionengatter befindlichen elektrischen Sektoren Löcher vorhanden sind, die ein Durchtreten von Ionen ermöglichen, wobei die Kollisionszelle und das zweite TOF-MS derart angeordnet sind, dass die Ionen, die die Löcher durchlaufen haben, in die Kollisionszelle eintreten.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, further comprising a detector for detecting ions containing the have passed through the first TOF MS as well as in between the detector and the ionic gate located electrical sectors holes are present, which allow passage of ions, wherein the collision cell and the second TOF-MS are arranged such that the ions that have passed through the holes in the Collision cell occur. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 3, wobei die Energieversorgung einer hierarchischen Ebene, die das Ionendurchgangsloch in dem elektrischen Sektor mit dem Ionendurchgansloch umfasst, unabhängig von anderen hierarchischen Ebenen abgeschaltet werden kann und wobei in einem Fall, in dem eine Tandem-Massenanalyse mit dem ersten und dem zweiten TOF-MS durchgeführt wird, die Energieversorgung der hierarchischen Ebene abgeschaltet ist und es Ionen ermöglicht wird, durch das Loch hindurch zutreten.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 3, the energy supply of a hierarchical level, which is the Ion passage hole in the electric sector with the Ionendurchgansloch includes, shut off regardless of other hierarchical levels and being in a case where a tandem mass analysis performed with the first and second TOF-MS, the power supply to the hierarchical level is switched off and allowing ions to pass through the hole. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 4, wobei ein Zeitpunkt, zu dem die Energieversorgung abgeschaltet wird, der Zeitpunkt des Vorbeifliegens der Präkursor-Ionen ist.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 4, wherein a time when the power supply is turned off , the timing of the precursor ions passing by is. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei an derselben freien Stelle auf der spiralförmigen Flugbahn zwei Ionengatter angeordnet sind und wobei die Spannungen zum An- und Ausschalten der Gatter von derselben Energieversorgung bereitgestellt werden.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, being at the same vacancy on the spiral Trajectory two ion gates are arranged and where the voltages for turning on and off the gates of the same power supply to be provided. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei an verschiedenen freien Stellen, jedoch in derselben Winkelposition auf der spiralförmigen Flugbahn zwei Ionengatter angeordnet sind und wobei die Spannungen zum An- und Ausschalten der Gatter von derselben Energieversorgung bereitgestellt werden.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein at different vacancies, but in the same angular position arranged on the spiral trajectory two ion gates are and where the voltages for turning on and off the gate provided by the same power supply. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei an verschiedenen freien Stellen, jedoch in denselben Winkelpositionen auf der spiralförmigen Flugbahn mehrere Ionengatter angeordnet sind.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein at different free locations, but in the same angular positions arranged on the spiral trajectory multiple ion gates are. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 8, wobei die Ionen nach dem Durchlaufen aller Ionengatter durch die elektrischen Sektoren geführt werden.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 8, wherein the ions after passing through all ion gates through the electrical sectors are guided. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei in Flugrichtung vor der Kollisionszelle ein Abbremsbereich angeordnet ist und wobei in Flugrichtung nach der Kollisionszelle ein Bereich zur erneuten Beschleunigung angeordnet ist.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein in the direction of flight in front of the collision cell a braking area is arranged and wherein in the direction of flight to the collision cell an area for re-acceleration is arranged. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Reflektronfeld des zweiten TOF-MS um einen Ionenspiegel mit einer gekrümmten Potentialverteilung handelt.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein the reflectron field of the second TOF-MS is a Ion mirror with a curved potential distribution is. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei in Flugrichtung nach der Kollisionszelle ein Bereich zur erneuten Beschleunigung angeordnet ist und wobei es sich bei dem Reflektronfeld des zweiten TOF-MS um einen Ionenspiegel handelt, der eine Potentialverteilung in Form einer tandemartig angeordneten Kombination einer geraden Linie und einer parabolischen Linie aufweist.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein in the direction of flight after the collision cell, an area for re-acceleration is arranged and wherein it is in the Reflectron field of the second TOF-MS is an ion mirror, the one potential distribution in the form of a tandem arranged Combination of a straight line and a parabolic line has. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei (A) von mehreren Elektroden ein Reflektronfeld erzeugt wird, (B) mit zwei Elektroden an den beiden Enden zwei Energieversorgungen verbunden sind, die Polaritäten auf gegenüberliegenden Seiten des Erdpotentials aufweisen, (C) benachbarte Elektroden durch einen spannungsteilenden Widerstand verbunden sind und (D) in einem Fall, in dem den mehreren Elektroden über die Spannungsteilerwiderstände von zwei Energieversorgungen geteilte Spannungen zugeführt werden, eine Elektrode, die zwischen den beiden Elektroden an den beiden Enden angeordnet ist, auf Erdpotential gelegt wird.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, in which (A) of a plurality of electrodes a Reflektronfeld is produced, (B) with two electrodes at both ends two Power supplies are connected, the polarities on opposite Have sides of the earth potential, (C) adjacent electrodes are connected by a voltage dividing resistor and (D) in a case where the plurality of electrodes over the Voltage divider resistors of two power supplies be supplied to divided voltages, an electrode, the arranged between the two electrodes at the two ends, at ground potential. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei die Probe in der Ionenquelle durch Bestrahlen der auf einem leitenden Probenhalter angeordneten Probe mit Laserlicht ionisiert wird.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein the sample in the ion source by irradiating on a conductive sample holder arranged sample ionized with laser light becomes. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 14, wobei die Probe in der Ionenquelle durch einen MALDI-Vorgang ionisiert wird.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 14, wherein the sample in the ion source by a MALDI process is ionized. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 15, wobei es sich bei den Mitteln zur Beschleunigung der Ionen um eine verzögerte Ionenextraktion handelt.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 15, wherein the means for accelerating the ions to is a delayed ion extraction. Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Ionenquelle um eine kontinuierliche Ionenquelle handelt und wobei die Beschleunigungsmittel zur Beschleunigung der Ionen aus der Ionenquelle heraus auf gepulste Weise um ein Verfahren mit orthogonaler Beschleunigung handelt, das daraus besteht, dass die durch die kontinuierliche Ionenquelle erzeugten Ionen mit niedrigen Energien geführt werden und die Ionen auf gepulste Weise beschleunigt werden.Tandem time-of-flight mass spectrometer according to claim 1, wherein the ion source is a continuous ion source and wherein the acceleration means for accelerating the Ions out of the ion source in a pulsed manner by one method with orthogonal acceleration, which consists of the fact that the ions generated by the continuous ion source with low Energies are conducted and the ions in a pulsed manner be accelerated. Verfahren zur Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie, umfassend die Schritte des: – Durchführens einer Flugzeit-MS-Messung unter Verwendung eines Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers nach Anspruch 1; – Auswählens mehrerer Präkursor-Ionen und – Durchführens einer MS/MS-Messung.Method for tandem time-of-flight mass spectrometry, comprising the steps of: - Performing a time-of-flight MS measurement using a tandem time-of-flight mass spectrometer Claim 1; - Selecting multiple precursor ions and - Performing an MS / MS measurement. Verfahren zur Tandem-Flugzeit-Massenspektrometrie nach Anspruch 18, wobei es sich bei den mehreren Präkursor-Ionen sämtlich um monoisotopische Ionen handelt.Tandem time-of-flight mass spectrometry method according to claim 18, wherein the plurality of precursor ions all are monoisotopic ions.
DE102007060669.0A 2007-01-10 2007-12-17 Apparatus and method for tandem time-of-flight mass spectrometry Active DE102007060669B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007001997 2007-01-10
JP2007-001997 2007-01-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007060669A1 true DE102007060669A1 (en) 2008-07-17
DE102007060669B4 DE102007060669B4 (en) 2017-04-27

Family

ID=39510033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007060669.0A Active DE102007060669B4 (en) 2007-01-10 2007-12-17 Apparatus and method for tandem time-of-flight mass spectrometry

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7755036B2 (en)
JP (1) JP5259169B2 (en)
DE (1) DE102007060669B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011036378A1 (en) 2009-09-25 2011-03-31 bioMérieux Method for detecting molecules through mass spectrometry
DE112012002833B4 (en) * 2011-07-04 2020-06-10 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method and device for identifying samples

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663100B2 (en) * 2007-05-01 2010-02-16 Virgin Instruments Corporation Reversed geometry MALDI TOF
US8093555B2 (en) * 2007-11-21 2012-01-10 Shimadzu Corporation Mass spectrometer
WO2010038260A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 株式会社島津製作所 Multi-turn time-of-flight mass spectrometer
JP2011210698A (en) * 2010-03-11 2011-10-20 Jeol Ltd Tandem time-of-flight mass spectrometer
DE102011017084B4 (en) * 2010-04-14 2020-07-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Mass spectrometry data acquisition mode for more reliable protein quantification
JP5555582B2 (en) * 2010-09-22 2014-07-23 日本電子株式会社 Tandem time-of-flight mass spectrometry and apparatus
DE102012102875B4 (en) 2011-04-04 2024-04-18 Wisconsin Alumni Research Foundation Precursor selection with an artificial intelligence algorithm increases coverage and reproducibility of proteomic samples
JP5972662B2 (en) * 2012-05-15 2016-08-17 日本電子株式会社 Tandem time-of-flight mass spectrometer
JP5993677B2 (en) * 2012-09-14 2016-09-14 日本電子株式会社 Time-of-flight mass spectrometer and control method of time-of-flight mass spectrometer
JP6255748B2 (en) * 2013-07-02 2018-01-10 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Resin molded body having a surface excellent in water slidability
US9978572B2 (en) * 2014-04-30 2018-05-22 Micromass Uk Limited Mass spectrometer with reduced potential drop
GB201613988D0 (en) 2016-08-16 2016-09-28 Micromass Uk Ltd And Leco Corp Mass analyser having extended flight path
GB2567794B (en) 2017-05-05 2023-03-08 Micromass Ltd Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometers
GB2563571B (en) 2017-05-26 2023-05-24 Micromass Ltd Time of flight mass analyser with spatial focussing
WO2019030475A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov Multi-pass mass spectrometer
CN111164731B (en) 2017-08-06 2022-11-18 英国质谱公司 Ion implantation into a multichannel mass spectrometer
US11295944B2 (en) 2017-08-06 2022-04-05 Micromass Uk Limited Printed circuit ion mirror with compensation
WO2019030477A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov Accelerator for multi-pass mass spectrometers
US11081332B2 (en) 2017-08-06 2021-08-03 Micromass Uk Limited Ion guide within pulsed converters
US11049712B2 (en) 2017-08-06 2021-06-29 Micromass Uk Limited Fields for multi-reflecting TOF MS
US11239067B2 (en) 2017-08-06 2022-02-01 Micromass Uk Limited Ion mirror for multi-reflecting mass spectrometers
GB201806507D0 (en) 2018-04-20 2018-06-06 Verenchikov Anatoly Gridless ion mirrors with smooth fields
GB201807605D0 (en) 2018-05-10 2018-06-27 Micromass Ltd Multi-reflecting time of flight mass analyser
GB201807626D0 (en) 2018-05-10 2018-06-27 Micromass Ltd Multi-reflecting time of flight mass analyser
GB201808530D0 (en) 2018-05-24 2018-07-11 Verenchikov Anatoly TOF MS detection system with improved dynamic range
GB201810573D0 (en) 2018-06-28 2018-08-15 Verenchikov Anatoly Multi-pass mass spectrometer with improved duty cycle
CN110082422B (en) * 2018-07-18 2021-11-12 东华理工大学 Method for measuring internal energy difference of monovalent positive ions obtained by electrospray ionization and electrospray extraction ionization
GB201812329D0 (en) 2018-07-27 2018-09-12 Verenchikov Anatoly Improved ion transfer interace for orthogonal TOF MS
CN109712862A (en) * 2019-01-28 2019-05-03 安图实验仪器(郑州)有限公司 Light path system suitable for Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight instrument
GB201901411D0 (en) 2019-02-01 2019-03-20 Micromass Ltd Electrode assembly for mass spectrometer
GB201903779D0 (en) 2019-03-20 2019-05-01 Micromass Ltd Multiplexed time of flight mass spectrometer
US11011362B2 (en) * 2019-09-19 2021-05-18 Thermo Finnigan Llc Fast continuous SRM acquisitions with or without ion trapping

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2080021A (en) 1980-07-08 1982-01-27 Wollnik Hermann Time-of-flight Mass Spectrometer
US4625112A (en) 1983-11-30 1986-11-25 Shimadzu Corporation Time of flight mass spectrometer
JP2000243345A (en) 1999-02-19 2000-09-08 Jeol Ltd Ion optical system of time-of-flight mass spectrometer
US6300627B1 (en) 1998-12-04 2001-10-09 Bruker Daltonik Gmbh Daughter ion spectra with time-of-flight mass spectrometers
US6441369B1 (en) 2000-11-15 2002-08-27 Perseptive Biosystems, Inc. Tandem time-of-flight mass spectrometer with improved mass resolution
JP2003086129A (en) 2001-09-12 2003-03-20 Jeol Ltd Ion optical system of time-of-flight mass spectrometer
WO2005001878A2 (en) 2003-06-21 2005-01-06 Leco Corporation Multi reflecting time-of-flight mass spectrometer and a method of use
JP2005302728A (en) 2004-04-13 2005-10-27 Kratos Analytical Ltd Ion selector
JP2006012782A (en) 2004-05-21 2006-01-12 Jeol Ltd Time-of-flight mass spectrometry method and apparatus
JP2006196216A (en) 2005-01-11 2006-07-27 Jeol Ltd Tandem time-of-flight mass spectrometer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7385187B2 (en) * 2003-06-21 2008-06-10 Leco Corporation Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer and method of use
JP4594138B2 (en) * 2005-03-16 2010-12-08 日本電子株式会社 Time-of-flight mass spectrometer
JP4628163B2 (en) * 2005-04-12 2011-02-09 日本電子株式会社 Time-of-flight mass spectrometer
JP2007335368A (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Jeol Ltd Time-of-flight mass spectrometry method and apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2080021A (en) 1980-07-08 1982-01-27 Wollnik Hermann Time-of-flight Mass Spectrometer
US4625112A (en) 1983-11-30 1986-11-25 Shimadzu Corporation Time of flight mass spectrometer
US6300627B1 (en) 1998-12-04 2001-10-09 Bruker Daltonik Gmbh Daughter ion spectra with time-of-flight mass spectrometers
JP2000243345A (en) 1999-02-19 2000-09-08 Jeol Ltd Ion optical system of time-of-flight mass spectrometer
US6441369B1 (en) 2000-11-15 2002-08-27 Perseptive Biosystems, Inc. Tandem time-of-flight mass spectrometer with improved mass resolution
JP2003086129A (en) 2001-09-12 2003-03-20 Jeol Ltd Ion optical system of time-of-flight mass spectrometer
WO2005001878A2 (en) 2003-06-21 2005-01-06 Leco Corporation Multi reflecting time-of-flight mass spectrometer and a method of use
JP2005302728A (en) 2004-04-13 2005-10-27 Kratos Analytical Ltd Ion selector
JP2006012782A (en) 2004-05-21 2006-01-12 Jeol Ltd Time-of-flight mass spectrometry method and apparatus
JP2006196216A (en) 2005-01-11 2006-07-27 Jeol Ltd Tandem time-of-flight mass spectrometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara und I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, Seiten 1125-1142

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011036378A1 (en) 2009-09-25 2011-03-31 bioMérieux Method for detecting molecules through mass spectrometry
FR2950697A1 (en) * 2009-09-25 2011-04-01 Biomerieux Sa METHOD FOR DETECTING MOLECULES BY MASS SPECTROMETRY
US9018580B2 (en) 2009-09-25 2015-04-28 Biomerieux Method for detecting molecules through mass spectrometry
DE112012002833B4 (en) * 2011-07-04 2020-06-10 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method and device for identifying samples

Also Published As

Publication number Publication date
US7755036B2 (en) 2010-07-13
JP2008192600A (en) 2008-08-21
JP5259169B2 (en) 2013-08-07
US20090026365A1 (en) 2009-01-29
DE102007060669B4 (en) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007060669B4 (en) Apparatus and method for tandem time-of-flight mass spectrometry
DE112012005396B4 (en) Method of tandem mass spectrometry and tandem mass spectrometer
DE112012002568B4 (en) Targeted analysis for tandem mass spectrometry
DE112007000922B4 (en) Mass spectrometry method and mass spectrometer for carrying out the method
DE112011106166B3 (en) Electrostatic mass spectrometer with coded frequent pulses
DE60210056T2 (en) Mass spectrometric method with electron capture by ions and mass spectrometer for performing the method
DE112007000931B4 (en) Ion energy dissipation reduction for a mass spectrometer
DE112010005323B4 (en) Open falling mass spectrometer
DE102018009115B4 (en) mass spectrometry
DE112012004909B4 (en) Ion spectrometer with high duty cycle
DE10248814B4 (en) High resolution time-of-flight mass spectrometer of small design
DE19856014C2 (en) Daughter ion spectra with time-of-flight mass spectrometers
DE102013015045B4 (en) Time-of-flight mass spectrometer and method for controlling the same
DE102011013540A1 (en) Tandem time-of
DE112005001175T5 (en) Method and apparatus for time-of-flight mass spectrometry
DE112012005416T5 (en) Collision cell for tandem mass spectrometry
DE112018001812T5 (en) Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer
DE102011100525B4 (en) Operation of a time-of-flight mass spectrometer with orthogonal ion ejection
DE102018009119B4 (en) mass spectrometer
DE112008000583T5 (en) Segmented ion trap mass spectrometry
DE20307661U1 (en) mass spectrometry
DE102015101567B4 (en) Fragment ion mass spectra with tandem time-of-flight mass spectrometers
DE102013015046B4 (en) Imaging mass spectrometer and method for controlling same
DE10109917B4 (en) High throughput of laser desorption mass spectra in time-of-flight mass spectrometers
DE102020112282B4 (en) Improved injection of ions into an ion storage device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140109

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENTANWAELTE - RECHTSA, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final